Parkinson’s disease (PD) is a systemic neurodegenerative condition caused by the death of dopaminergic neurons of the nigrostriatal system of the brain. This disease is diagnosed after most neurons have already been lost, which explains the low efficiency of treatment. Hope for increasing treatment efficiency rests in the development of new strategies for early diagnosis of PD based on a search for peripheral markers that appear as early changes in non-motor functions. Since impairment of the visual function is one of the manifestations of PD, the purpose of our work was to identify biochemical and physiological changes in a mouse’s eye and eyelid in models of preclinical (presymptomatic) and clinical (symptomatic) stages of PD. We found that the norepinephrine, dopamine, and serotonin levels in the mouse eye reduced not only in the model of the early clinical stage, but also in the model of preclinical stage, an indication that pathological changes in the monoaminergic systems of the brain had affected the eye even before the motor disorders emerged. Moreover, in both models of PD, mice had increased intraocular pressure, indicating the development of both metabolic and functional impairments, which can be used as diagnostic markers. Unlike in the eye, the serotonin level in the eyelid was increased in mice at both parkinsonism stages and in presymptomatic mice to a much higher extent than in symptomatic ones. Given that serotonin is involved in the regulation of lacrimal glands of the eyelid, an increase in its level in parkinsonian mice should alter the composition of tear fluid, which could serve as a diagnostic marker of early stage of PD. Thus, the changes in the metabolism of monoamines in the eye and eyelid observed in mice at the early stage of parkinsonism are accompanied by changes in the function of these structures and, therefore, can be used as diagnostic markers of the early stage of PD.
Болезнь Паркинсона (БП) - системное нейродегенеративное заболевание, в основе которого лежит гибель дофаминергических нейронов нигростриатной системы мозга. Это заболевание диагностируют после потери большинства нейронов, что объясняет низкую эффективность лечения. Надежды на повышение эффективности лечения связаны с разработкой ранней диагностики БП, основанной на поиске периферических маркеров в виде ранних изменений немоторных функций. Поскольку нарушение зрительной функции считается одним из проявлений БП, в данной работе проведен поиск биохимических и физиологических изменений в глазу и веке мышей при моделировании БП на доклинической (досимптомной) и клинической (симптомной) стадиях. Обнаружено снижение содержания норадреналина, дофамина и серотонина в глазу мышей, причем не только на модели ранней клинической стадии БП, но и на модели БП на доклинической стадии, что свидетельствует о распространении патологических изменений моноаминергических систем мозга на глаз еще до появления нарушения моторики. Более того, на обеих стадиях БП у мышей было повышено внутриглазное давление, что указывает на возникновение не только метаболических, но и функциональных нарушений, которые могут быть использованы как диагностические маркеры. В отличие от глаза, содержание серотонина в веке мышей было повышено на обеих стадиях БП, причем на доклинической стадии в гораздо большей степени, чем на клинической. Учитывая, что серотонин участвует в регуляции секреторной активности слезных желез века, повышение его содержания у паркинсонических мышей должно приводить к изменению состава слезной жидкости, что может служить диагностическим маркером ранней (досимптомной) стадии БП. Таким образом, изменения метаболизма моноаминов в глазу и веке мышей, обнаруженные при моделировании БП на ранней стадии паркинсонизма, сопровождаются изменениями функционирования этих структур и поэтому могут использоваться в качестве диагностических маркеров на ранней стадии развития БП.