scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2713-0428-19-3E-114-118scbmt-1522Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕNON-CLINICAL RESEARCH IN BIOMEDICINEL-тироксина, природного лиганда человеческого сывороточного альбумина, на кинетику фибриллообразования β-амилоидного пептидаEffect of L-thyroxine, a Human Serum Albumin Natural Ligand, on the Kinetics of β-amyloid Peptide Fibril FormationЛитусЕ. А.LitusE. A.

Литус Екатерина Андреевна = кандидат медицинских наук.

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Ekaterina A. Litus - Cand. Sci. (Med.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

ealitus@gmail.comНемашкаловаЕ. Л.NemashkalovaE. L.

Немашкалова Екатерина Леонидовна - кандидат биологических наук.

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Ekaterina L. Nemashkalova - Cand. Sci. (Biol.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

elnemashkalova@gmail.comВологжанниковаА. А.VologzhannikovaA. A.

Вологжанникова Алиса Андреевна - кандидат биологических наук.

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Alisa A. Vologzhannikova - Cand. Sci. (Biol.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

lisiks.av@gmail.comДерюшеваЕ. И.DeryushevaE. I.

Дерюшева Евгения Игоревна - кандидат физико-математических наук.

142290, Московская обл., Пущино, просп. Науки, 3

Evgeniya I. Deryusheva - Cand. Sci. (Phis.-Math.).

142290, Moscow Region, Pushchino, Nauki Ave., 3

evgenia.deryusheva@gmail.comИнститут биологического приборостроения ФГБУН ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований» РАНРоссияInstitute for Biological Instrumentation of the Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202321112023193E114118Copyright © Литус Е.А., Немашкалова Е.Л., Вологжанникова А.А., Дерюшева Е.И., 20232023Литус Е.А., Немашкалова Е.Л., Вологжанникова А.А., Дерюшева Е.И.Litus E.A., Nemashkalova E.L., Vologzhannikova A.A., Deryusheva E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1522

Лиганды человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) обладают способностью модулировать его взаимодействие с β-амилоидным пептидом (Aβ), который является ключевым фактором патогенеза болезни Альцгеймера (БА). L-тироксин (L-Тр) — природный лиганд ЧСА, который, по данным эпидемиологических исследований и исследований на животных моделях, связан с патогенезом БА. В данной работе была изучена кинетика фибриллообразования Aβ в присутствии L-Тр и ЧСА с помощью флуоресцентного теста с тиофлавином Т. L-Тр не оказывал достоверного влияния на ингибирующий эффект ЧСА по отношению к процессу роста фибрилл. В то же время L-Тр сам по себе обладал ингибирующим эффектом, сравнимым с эффектом ЧСА. Полученные нами данные частично могут объяснить связь БА с патологиями щитовидной железы.

Ligands of human serum albumin (HSA) are capable of modulating its interaction with β-amyloid peptide (Aβ), which is a key factor in the pathogenesis of Alzheimer’s disease (AD). L-thyroxine (L-Tr), a natural HSA ligand, is associated with the pathogenesis of AD according to epidemiological and animal model studies. In this work, we studied the kinetics of Aβ fibril formation in the presence of L-Tr and HSA using a fluorescent test with thioflavin T. L-Tr had no significant effect on the inhibitory effect of HSA on fibril growth. At the same time, L-Tr itself had an inhibitory effect similar to that of HSA. Our data can partially explain the relationship between AD and thyroid pathologies.

L-тироксинчеловеческий сывороточный альбуминβ-амилоидный пептидболезнь АльцгеймераL-thyroxinehuman serum albuminamyloid-β peptideAlzheimer’s diseaseисследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 20-74-10072the research was funded by a grant from the Russian Science Foundation No. 20-74-10072ReferencesДерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л., Шевелёва М.П., Литус Е.А. Биоинформатический поиск и формирование панели лигандов сывороточного альбумина, модулирующих его взаимодействие с Аβпептидом. Докл. Межд. конф. «Математическая биология и биоинформатика». Под ред. В.Д. Лахно. Т. 9. Пущино: ИМБП РАН, 2022. DOI: 10.17537/icmbb22.1.Deryusheva E.I., Nemashkalova E.L., Shevelyova M.P., Litus E.A. Bioinformaticheskij poisk i formirovanie paneli ligandov syvorotochnogo al'bumina, moduliruyushchih ego vzaimodejstvie s Aβpeptidom [Bioinformatic search and formation of a panel of serum albumin ligands that modulate its interaction with Aβ-peptide]. Dokl. Mezhd. konf. “Matematicheskaya biologiya i bioinformatika” [Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”]. Ed. by V.D. Lakhno. Vol. 9. Pushchino: IMBP of the RAS Publ., 2022. (In Russian). DOI: 10.17537/icmbb22.1.Cheng S.Y., Leonard J.L., Davis P.J. Molecular aspects of thyroid hormone actions. Endocr. Rev. 2010;31(2):139–170. DOI: 10.1210/er.2009-0007.Cheng S.Y., Leonard J.L., Davis P.J. Molecular aspects of thyroid hormone actions. Endocr. Rev. 2010;31(2):139–170. DOI: 10.1210/er.2009-0007.Fu A.L., Zhou C.Y., Chen X. Thyroid hormone prevents cognitive deficit in a mouse model of Alzheimer's disease. Neuropharmacology. 2010;58(4–5):722–729. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2009.12.020.Fu A.L., Zhou C.Y., Chen X. Thyroid hormone prevents cognitive deficit in a mouse model of Alzheimer's disease. Neuropharmacology. 2010;58(4–5):722–729. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2009.12.020.Choi T.S., Lee H.J., Han J.Y., Lim M.H., Kim H.I. Molecular insights into human serum albumin as a receptor of amyloid-β in the extracellular region. J. Am. Chem. Soc. 2017;139(43):15437–15445. DOI: 10.1021/jacs.7b08584.Choi T.S., Lee H.J., Han J.Y., Lim M.H., Kim H.I. Molecular insights into human serum albumin as a receptor of amyloid-β in the extracellular region. J. Am. Chem. Soc. 2017;139(43):15437–15445. DOI: 10.1021/jacs.7b08584.Ishima Y., Mimono A., Tuan Giam Chuang V., Fukuda T., Kusumoto K., Okuhira K., Suwa Y., Watanabe H., Ishida T., Morioka H., Maruyama T., Otagiri M. Albumin domain mutants with enhanced Aβ binding capacity identified by phage display analysis for application in various peripheral Aβ elimination approaches of Alzheimer's disease treatment. IUBMB Life. 2020;72(4):641–651. DOI: 10.1002/iub.2203.Ishima Y., Mimono A., Tuan Giam Chuang V., Fukuda T., Kusumoto K., Okuhira K., Suwa Y., Watanabe H., Ishida T., Morioka H., Maruyama T., Otagiri M. Albumin domain mutants with enhanced Aβ binding capacity identified by phage display analysis for application in various peripheral Aβ elimination approaches of Alzheimer's disease treatment. IUBMB Life. 2020;72(4):641–651. DOI: 10.1002/iub.2203.Johansson P., Almqvist E.G., Johansson J.-O., Mattsson N., Hansson O., Wallin A., Blennow K., Zetterberg H., Svensson J. Reduced cerebrospinal fluid level of thyroxine in patients with Alzheimer's disease. Psychoneuroendocrinology. 2013;38(7):1058–1066. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2012.10.012.Johansson P., Almqvist E.G., Johansson J.-O., Mattsson N., Hansson O., Wallin A., Blennow K., Zetterberg H., Svensson J. Reduced cerebrospinal fluid level of thyroxine in patients with Alzheimer's disease. Psychoneuroendocrinology. 2013;38(7):1058–1066. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2012.10.012.Kim J.H., Lee H.S., Kim Y.H., Kwon M.J., Kim J.H., Min C.Y., Yoo D.M., Choi H.G. The Association Between Thyroid Diseases and Alzheimer's Disease in a National Health Screening Cohort in Korea. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:815063. DOI: 10.3389/fendo.2022.815063.Kim J.H., Lee H.S., Kim Y.H., Kwon M.J., Kim J.H., Min C.Y., Yoo D.M., Choi H.G. The Association Between Thyroid Diseases and Alzheimer's Disease in a National Health Screening Cohort in Korea. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:815063. DOI: 10.3389/fendo.2022.815063.Litus E.A., Kazakov A.S., Deryusheva E.I., Nemashkalova E.L., Shevelyova M.P., Nazipova A.A., Permyakova M.E., Raznikova E.V., Uversky V.N., Permyakov S.E. Serotonin Promotes Serum Albumin Interaction with the Monomeric Amyloid β Peptide. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(11):5896. DOI: 10.3390/ ijms22115896.Litus E.A., Kazakov A.S., Deryusheva E.I., Nemashkalova E.L., Shevelyova M.P., Nazipova A.A., Permyakova M.E., Raznikova E.V., Uversky V.N., Permyakov S.E. Serotonin Promotes Serum Albumin Interaction with the Monomeric Amyloid β Peptide. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(11):5896. DOI: 10.3390/ijms22115896.Litus E.A., Kazakov A.S., Deryusheva E.I., Nemashkalova E.L., Shevelyova M.P., Machulin A.V., Nazipova A.A., Permyakova M.E., Uversky V.N., Permyakov S.E. Ibuprofen Favors Binding of Amyloid-β Peptide to Its Depot, Serum Albumin. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(11):6168. DOI: 10.3390/ijms23116168.Litus E.A., Kazakov A.S., Deryusheva E.I., Nemashkalova E.L., Shevelyova M.P., Machulin A.V., Nazipova A.A., Permyakova M.E., Uversky V.N., Permyakov S.E. Ibuprofen Favors Binding of Amyloid-β Peptide to Its Depot, Serum Albumin. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(11):6168. DOI: 10.3390/ijms23116168.Litus E.A., Kazakov A.S., Sokolov A.S., Nemashkalova E.L., Galushko E.I., Dzhus U.F., Marchenkov V.V., Galzitskaya O.V., Permyakov E.A., Permyakov S.E. The binding of monomeric amyloid β peptide to serum albumin is affected by major plasma unsaturated fatty acids. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019;510(2):248–253. DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.01.081.Litus E.A., Kazakov A.S., Sokolov A.S., Nemashkalova E.L., Galushko E.I., Dzhus U.F., Marchenkov V.V., Galzitskaya O.V., Permyakov E.A., Permyakov S.E. The binding of monomeric amyloid β peptide to serum albumin is affected by major plasma unsaturated fatty acids. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019;510(2):248–253. DOI: 10.1016/j. bbrc.2019.01.081.Menendez-Gonzalez M., Gasparovic C. Albumin Exchange in Alzheimer's Disease: Might CSF Be an Alternative Route to Plasma? Front. Neurol. 2019;10:1036. DOI: 10.3389/fneur.2019.01036.Menendez-Gonzalez M., Gasparovic C. Albumin Exchange in Alzheimer's Disease: Might CSF Be an Alternative Route to Plasma? Front. Neurol. 2019;10:1036. DOI: 10.3389/fneur.2019.01036.Quinlan P., Horvath A., Eckerström C., Wallin A., Svensson J. Altered thyroid hormone profile in patients with Alzheimer's disease. Psychoneuroendocrinology. 2020;121:104844. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2020.104844.Quinlan P., Horvath A., Eckerström C., Wallin A., Svensson J. Altered thyroid hormone profile in patients with Alzheimer's disease. Psychoneuroendocrinology. 2020;121:104844. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2020.104844.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.