Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1090610.32607/actanaturae.10906ReviewsОбзорыReview ArticleMolecular Mechanisms and Clinical Manifestations of Catecholamine Dysfunction in the Eye in Parkinson’s Disease As a Basis for Developing Early DiagnosisМолекулярные механизмы и клинические проявления нарушения катехоламинергической регуляции глаза при болезни Паркинсона как основа для разработки ранней диагностикиhttps://orcid.org/0000-0001-8032-42487004485830G-2722-20177940-3050PavlenkoT А.ПавленкоТатьяна Аркадьевна
Russian Federation

candidate of medical Sciences, senior researcher department of pathophysiology and biochemistry

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела патофизиологии и биохимии

tanya1975_@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7856-800570070673329F-9560-20178705-7248ChesnokovaN B.ЧесноковаНаталья Борисовна
Russian Federation

doctor of biological Sciences, professor, chief researcher department of pathophysiology and biochemistry

доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник отдела патофизиологии и биохимии

nodell_@yahoo.comNodelM RНодельМарина Романовна
Russian Federation

doctor of medical Sciences, Professor of the Department of nervous diseases

доктор медицинских наук, профессор кафедры нервных болезней

nodell_m@mail.ruKimA. R.КимАлександр Робертович
Russian Federation

candidate of biological Sciences, senior researcher, laboratory of neural and neuroendocrine regulation

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория нервных и нейроэндокринных регуляций

alexandrkim@gmail.ruUgrumovM. V.УгрюмовMихаил Вениаминович
Russian Federation

academician of the Russian Academy of Sciences, doctor of biological Sciences, Professor, head of the laboratory of neural and neuroendocrine regulation

академик РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией нервных и нейроэндокринных регуляций

mugrumov@mail.ruHelmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases of Ministry of Health of the Russian FederationНациональный медицинский исследовательский центр глазных болезней им. Гельмгольца МинздраваSechenov First Moscow State Medical UniversityПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)Pirogov Russian National Research Medical UniversityРоссийский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. ПироговаRussian Clinical and Research Center of GerontologyРоссийский геронтологический научно-клинический центрKoltzov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of SciencesИнститут биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН0708202012252621003202016042020Copyright ©; 2020, Pavlenko T.А., Chesnokova N.B., Nodel M.R., Kim A.R., Ugrumov M.V.Copyright ©; 2020, Павленко Т.А., Чеснокова Н.Б., Нодель М.Р., Ким А.Р., Угрюмов M.В.2020Pavlenko T.А., Chesnokova N.B., Nodel M.R., Kim A.R., Ugrumov M.V.Павленко Т.А., Чеснокова Н.Б., Нодель М.Р., Ким А.Р., Угрюмов M.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10906

This review provides information on the non-motor peripheral manifestations of Parkinson’s disease (PD) associated with a pathology of the visual analyzer and the auxiliary apparatus of the eye. The relationship between neurodegenerative processes that take place in the brain and in the eye opens new prospects to use preventive ophthalmologic examination to diagnose PD long before the characteristic motor symptoms appear. This will encourage the use of neuroprotective therapy, which stops, or at least slows down, neuronal death, instead of the current replacement therapy with dopamine agonists. An important result of an eye examination of patients with PD may be a non-invasive identification of new peripheral biomarkers manifesting themselves as changes in the composition of the lacrimal fluid.

В обзоре представлены сведения о немоторных периферических проявлениях болезни Паркинсона (БП), связанных с развитием патологического процесса в зрительном анализаторе и вспомогательном аппарате глаза. Взаимосвязь между нейродегенеративными процессами в мозге и глазу открывает новую перспективу использования офтальмологического профилактического обследования для выявления БП до появления характерных нарушений двигательной функции. Это позволит вместо заместительной терапии с использованием агонистов дофамина проводить нейропротекторную терапию, останавливающую или, по крайней мере, замедляющую гибель нейронов. Одним из важных результатов исследования глаза при БП может быть идентификация новых доступных для неинвазивного анализа периферических биомаркеров в виде изменения состава слезной жидкости.

Parkinson's diseasedopamineeyelacrimal fluidintraocular pressurebiomarkersболезнь Паркинсонадофаминглазслезная жидкостьвнутриглазное давлениебиомаркерыФГБУ «НМИЦ ГБ им. Гельмгольца» Минздрава РоссииState Assignment of the Helmholtz Moscow Research Institute of Eye Diseases of the Ministry of Health of the Russian FederationНИОКРТР АААА-А18-118031590063-5ИБР РАНState Assignment of the Institute of Developmental Biology RAS0108-2019-0006РФФИ КОМФИRussian Foundation for Basic Research18-00-01334Левин О.С., Федорова Н.В. Болезнь Паркинсона. М.: МЕДпресс-информ, 2012. 352 c.Угрюмов М.В. Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма. М.: Научный мир, 2014. Т. 1. 577 с.Carrillo M.C., Brashear H.R., Logovinsky V., Ryan J.M., Feldman H.H., Siemers E.R., Abushakra S., Hartley D.M., Petersen R.C., Khachaturian A.S., et al. // Alzheimer’s Dementia. 2013. V. 9. P. 123–131.Dorsey E.R. // Neurology. 2007. Т. 68. P. 384–386.Schapansky J., Nardozzi J.D., LaVoie M.J. // Neuroscience. 2015. V. 302. Р. 74–88.Альперина Е.Л. // Успехи физиологических наук. 2014. № 3. С. 45–56.Пальцев М.А., Кожевникова Е.О., Зуев В.А., Линькова Н.С., Кветная Т.В., Кветной И.М. // Успехи физиологических наук. 2018. Т. 49. № 2. С. 3–19.Пчелина С.Н. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2011. № 4. С. 46–51.Угрюмов М.В. // Журн. неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2015. № 115 (11). С. 4–14.Чеснокова Н.Б., Павленко Т.А., Угрюмов М.В. // Журн. неврологии и психиатрии им. Корсакова. 2017. № 9. С. 124–131.Нодель М.Р. // Доктор. Ру. Неврология. 2009. № 4. С. 12–16.Zoukhri D. // Exp. Eye Res. 2006. V. 82. № 5. Р. 885–898.Шевелев И.А. // Физиология человека. 1997. Т. 23. № 2. С. 68–79.Копаева В.Г. Глазные болезни. М.: Медицина, 2008. 560 с.Rucci M., Ahissar E., Burr D. // Trends Cogn. Sci. 2018. V. 22. № 10. Р. 883–895.Nguyen-Ba-Charvet K.T., Chédotal A. // C. R. Biol. 2014. V. 37. № 3. Р. 153–159.Подвигин Н.Ф., Макаров Ф.Н., Шелепин Ю.Е. Элементы структурно-функциональной организации зрительно-глазодвигательной системы. Л.: Наука, 1986. 252 с.Бондарко В.М., Данилова М.В., Красильников Н.Н., Леушина Л.И., Невская А.А., Шелепин Ю.Е. Пространственное зрение. СПб.: Наука, 1999. 218 с.Trope G.E., Sole M., Aedy L., Madapallimattam A. // Can. J. Ophthalmol. 1987. V. 22. № 3. Р. 152–154.Cavallotti C., Pescosolido N., Artico M., Feher J. // Cornea. 1999. V. 18. P. 721–728.Figueira L., Ferreira C., Janeiro C., Serrao P., Falcao-Reis F., Moura D. // Exp. Eye Res. 2018. V. 168. P. 107–114.Grueb M., Wallenfels-Thilo B., Denk O., Mielke J., Reinthal E., Rohrbach J.M., Bartz-Schmidt K.U. // Acta Ophthalmol. Scand. 2006. V. 84. P. 110–115.Martin X.D., Brennan M.C. // Eur. J. Оphthalmol. 1993. V. 3. P. 83–88.Trope G.E., Rumley A.G. // Exp. Eye Res. 1984. V. 39. P. 247–250.Zubareva T.V., Kiseleva Z.M. // Ophthalmologica. 1977. V. 175. № 6. Р. 339–344.Hiromatsu S., Araie M., Fujimori K. // Japan. J. Ophthalmol. 1994. V. 38. № 2. Р. 123–128.Landis S.C., Jackson P.C., Fredieu J.R., Thibault J. // J. Neurosci. 1987. V. 7. P. 3574–3587.Elayan H., Kennedy B., Ziegler M.G. // Japan. J. Ophthalmol. 1994. V. 38. P. 123–128.Pescosolido N., Parisi F., Russo P., Buomprisco G., Nebbioso M. // Bio. Med. Res. Internat. 2013. V. 2013. Р. 1–5.Cavallotti C., Pescosolido N., Artico M., Pacella E., Cavallotti D. // Internat. Ophthalmol. 2001. V. 24. P. 133–139.Hervet T., Teresiński G., Hejna P., Descloux E., Grouzmann E., Palmiere C. // Forensic Sci. Med. Pathol. 2016. V. 12. P. 163–169.Huemer K.H., Zawinka C., Garhöfer G., Golestani E., Litschauer B., Dorner G.T., Schmetterer L. // Brit. J. Ophthalmol. 2007. V. 91. P. 1194–1198.Lyttle D.P., Johnson L.N., Margolin E.A., Madsen R.W. // Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2016. V. 254. P. 757–764.Razeghinejad M.R., Nowroozzadeh M.H., Eghbal M.H. // Clin. Neuropharmacol. 2016. V. 39. P. 40–48.Фирсов М.Л., Астахова Л.А. // Рос. физиол. журн. им. Сеченова. 2014. Т. 100. С. 777–790.Hadjiconstantinou M., Neff N.H. // Life Sci. 1984. V. 35. P. 1135–1147.Ivanova E., Yee C.W., Sagdullaev B.T. // J. Comp. Neurol. 2016. V. 524. P. 1208–1221.Alvarez L.J., Candia O.A., Polikoff L.A. // Exp. Eye Res. 2003. V. 76. P. 61–70.Ireland M.E., Tran K., Mrock L. // Exp. Eye Res. 1993. V. 57. P. 325–333.Molnár G.A., Nemes V., Biró Z., Ludány A., Wagner Z., Wittmann I. // Free Rad. Res. 2005. V. 39. P. 1359–1366.Баришполец В.В., Федотова Ю.О., Сапронов Н.С. // Эксп. клин. фармакол. 2009. Т. 72. № 3. С. 44–49.Beaulieu J.M., Gainetdinov R.R. // Pharmacol. Rev. 2011. V. 63. № 1. P. 182–217.Osborne N.N. // Therapie. 1993. V. 48. № 6. Р. 549–558.Циркин В.И., Багаев В.И., Бейн Б.Н. // Вятский мед. вестн. 2010. № 1. С. 7–18.Shannon R.P., Mead A., Sears M.L. // Invest. Ophthalmol. 1976. V. 15. № 5. Р. 371–378.Choi S.S., Zawadzki R.J., Keltner J.L., Werner J.S. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2008. V. 49. № 5. Р. 2103–2019.Muresan Z., Besharse J.C. // J. Comp. Neurol. 1993. V. 331. P. 149–160.Nguyen-Legros J., Simon A., Caille I., Bloch B. // Vis. Neurosci. 1997. V. 14. Р. 545–551.Archibald N.K., Clarke M.P., Mosimann U.P., Burn D.J. // J. Comp. Neurol. 2016. V. 524. № 6. Р. 1208–1221.Светозарский С.Н., Копишинская С.В. // Современные технологии в медицине. 2015. Т. 7. № 1. С. 116–120.Archibald M.P., Clarke U.P., Mosimann U.P., Burn D.J. // Brain. 2009. V. 132. P. 1128–1145.Perez R., Waymire J.C., Lin E., Liu J.J., Guo F., Zigmond M.J. // J. Neurosci. 2002. V. 22. Р. 3090–3099.Сафандеев В.В. // Universum: Медицина и фармакология: электрон. научн. журн. 2017. № 5 (39). Р. 20–23.Martinez-Navarrete G.C., Martin-Nieto J., Esteve-Rudd J., Angulo A., Cuenca N. // Mol. Vision. 2007. № 13. Р. 949–961.Stutz B., Conceicao F.S., Santos L.E., Cadilhe D.V., Fleming R.L., Acquarone M., Gardino P.F., de Melo Reis R.A., Dickson P.W., Dunkley P.R. // J. Neurochem. 2014. V. 128. № 6. P. 829–840.Ming M., Li X., Fan X., Yang D., Li L., Chen S., Gu Q., Le W. // J. Translational Medicine. 2009. P. 7–53.Virno M., Sampaolesi R., Pecori Giraldi J., De Gregorio F., Taloni M., Brusini P., Di Staso S., Stecchi G. // J. Glaucoma. 2013. V. 22. № 1. Р. 5–9.Lograno M.D., Daniele E., Govoni S. // Exp. Eye Res. 1990. V. 51. № 5. Р. 495–501.Green K., Hensley A., Lollis G. // Exp. Eye Res. 1979. V. 29. № 4. Р. 423–427.Mancino R., Cerulli L., Ricci A. // Naunyn-Schmiedeberg’s Arch. Pharmacol. 1992. V. 346. № 6. Р. 644–648.Savolainen J., Rautio J., Razzetti R., Järvinen T. // J. Pharm. Pharmacol. 2003. V. 55. № 6. Р. 789–794.Yeung L., Hang P.T., Lin L.L., Yang C.H., Chiou G.C. // J. Ocul. Pharmacol. Ther. 2001. V. 17. № 1. Р. 11–17.Potter D.E. // Prog. Retinal Eye Res. 1996. V. 15. № 1. Р. 103–111.Dartt D.A. // Prog. Retinal Eye Res. 2009. V. 28. № 3. Р. 155–177.Yasui T., Karita K., Izumi H., Tamai M. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1997. V. 38. № 12. Р. 2476–2482.Dartt D.A. // Ocul. Surf. 2004. V. 2. № 2. Р. 76–91.Hodges R.R., Dartt D.A. // Int. Rev. Cytol. 2003. V. 231. Р. 129–196.Литвиненко И.В., Бойко Э.В., Куликов А.Н., Дынин П.С., Труфанов А.Г., Мальцев Д.С., Юрин А.А. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2016. Т. 10. № 2. С. 11–16.Josephs K.A., Whitwell J.L., Boeve B.F., Knopman D.S., Tang-Wai D.F., Drubach D.A., Petersen R.C. // Arch. Neurol. 2006. V. 63. P. 1427–1432.Jones R.D., Donaldson I.M., Timmings P.L. // Movement Disorders. 1992. V. 7. P. 232–238.Hamedani A.G., Gold D.R. // Front. Neurol. 2017. V. 8. Р. 329.Sogutulu S.E., Koc R., Yazici A. // J. Ophthalmol. 2015. V. 45. № 4. Р. 142–145.Armstrong R.A. // Internat. Rev. Neurobiol. 2017. V. 134. P. 921–946.Shrier E.M., Adam C.R., Spund B., Glazman S., Bodis-Wollner I. // J. Ophthalmol. 2012. № 2012. Р. 728457.Brodsky H., Dat V.K., Thomas M., Jankovic J. // Neurology. 2004. V. 63. № 6. Р. 1096–1098.Demirci S., Gunes A., Koyuncuoglu H.R., Tok L., Tok O. // Neurol. Sci. 2016. V. 37. № 8. Р. 1247–1252.Misra S.L., Kersten H.M., Roxburgh R.H., Danesh-Meyer H.V., McGhee C.N. // J. Clin. Neurosci. 2017. V. 39. P. 53–58.Ponirakis G., Hamad H., Sankaranarayanan A., Khan A., Chandran M., Ramadan M., Tosino R., Gawhale P.V., Alobaidi M., AlSulaiti E., et al. // Ann. Clin. Transl. Neurol. 2019. V. 2. № 6(4). Р. 689–697.Ramirez A.I., de Hoz R., Salobrar-Garcia E., Salazar J.J., Rojas B., Ajoy D., López-Cuenca I., Rojas P., Triviño A., Ramírez J.M. // Front. Aging Neurosci. 2017. V. 6. № 9. Р. 214.Lai S.W., Lin C.L., Liao K.F., Chang-Ou K.C. // Parkinsonism Relat. Disord. 2015. V. 21. № 1. Р. 68–71.Aksoy D., Ortak H., Kurt S., Cevik E., Cevik B. // Can. J. Ophthalmol. 2014. V. 49. № 2. Р. 152–156.Nguyen-Legros J. // Surg. Radiol. Anat. 1988. V. 10. № 2. Р. 137–144.Harnois C., Di Paolo T. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1990. V. 31. Р. 2473–2475.Bodis-Wollner I., Kozlowski P.B., Glazman S., Ding Y., Selesnick I., Kozlowski P.B., Bodis-Wollner I. // Ann. Neurol. 2014. V. 75. P. 964–966.Ortuño-Lizarán I., Beach T.G., Serrano G.E., Walker D.G., Adler C.H. // Mov. Disord. 2018. V. 33. № 8. Р. 1315–1324.Veys L., Vandenabeele M., Ortuño-Lizarán I., Baekelandt V., Cuenca N., Moons L., De Groef L. // Acta Neuropathol. 2019. V. 137. № 3. Р. 379–395.Mammadova N., Summers C.M., Kokemuller R.D., He Q., Ding S., Baron T., Yu C., Valentine R.J., Sakaguchi D.S., Kanthasamy A.G., Greenlee J.J. // Neurobiol. Dis. 2019. V. 121. Р. 1–16.Aung M.H., Park H., Han M.K., Obertone T.S., Abey J., Aseem F., Thule P.M., Iuvone P.M., Pardue M.T. // J. Neurosci. 2014. V. 34. № 3. Р. 726–736.Garcia-Martin E., Larrosa J.M., Polo V., Satue M., Marques M.L., Alarcia R., Seral M., Fuertes I., Otin S., Pablo L.E. // Am. J. Ophthalmol. 2014. V. 157. № 2. Р. 470–478.Tsironi E.E., Dastiridou A., Katsanos A., Dardiotis E., Veliki S., Patramani G., Zacharaki F., Ralli S., Hadjigeorgiou G.M. // BMC Ophthalmol. 2012. V. 2. Р. 12–54.Ribelayga C., Cao Y., Mangel S.C. // Neuron. 2008. V. 11. № 59. Р. 790–801.Slotnick S., Ding Y., Glazman S., Durbin M., Miri S., Selesnick I., Sherman J., Bodis-Wollner I. // Mov. Dis. 2015. V. 30. № 12. Р. 1692–1695.Пизова Н.В., Быканов М.А. // Фундаментальные исследования. 2011. № 9. С. 473–476.Bambo M.P., Garcia-Martin E., Satue M., Perez-Olivan S., Alayon S., Gonzalez-Hernandez M., Polo V., Larrosa J.M., Gonzalez-De la Rosa M. // J. Parkinson’s Dis. 2014. V. 2014. 946540.Korczyn A.D., Keren O. // Experientia. 1982. V. 38. № 4. Р. 481–482.Giza E., Fotiou D., Bostantjopoulou S., Katsarou Z., Gerasimou G., Gotzamani-Psarrakou A., Karlovasitou A. // Internat. J. Neurosci. 2012. V. 122. № 1. Р. 26–34.Stergiou V., Fotiou D., Tsiptsios D. // Internat. J. Psychophysiol. 2009. V. 72. № 2. Р. 97–101.Hori N., Takamori M., Hirayama M., Watanabe H., Nakamura T., Yamashita F., Ito H., Mabuchi N., Sobue G. // Clin. Autonomic Res. 2008. V. 18. № 1. Р. 20–27.Arrigo A., Rania L., Calamuneri A., Postorino E.I., Mormina E., Gaeta M., Marino S., Di Lorenzo G., Quartarone A., Anastasi G., et al. // Cornea. 2018. V. 37. № 4. Р. 448–454.Murakami T., Nakamura M., Fujihara T., Nakata K. // Ocular Pharmacol. Therapeut. 1999. V. 15. № 5. Р. 447–454.Tatton W.G., Kwan M.M., Verrier M.C., Seniuk N.A., Theriault E. // Brain Res. 1990. V. 527. № 1. P. 21–31.Kim J.S., Park H.E., Oh Y.S., Lee S.H., Park J.W., Son B.C., Lee K.S. // J. Neurol. Sci. 2016. V. 362. P. 59–63.Thomas B., Mohanakumar K.P. // J. Pineal Res. 2004. V. 36. № 1. Р. 25–32.Павленко Т.А., Ким А.Р., Курина А.Ю., Давыдова Н.Г., Коломойцева Е.М., Чеснокова Н.Б., Угрюмов М.В. // Вестн. офтальмологии. 2018. V. 134. № 4. Р. 41–46.Mazzola J.L., Sirover M.A. // Neurotoxicology. 2002. V. 23. P. 603–609.Klettner A., Richert E., Kuhlenbäumer G., Nölle B., Bhatia K.P., Deuschl G., Roider J., Schneider S.A. // Mov. Dis. 2016. V. 31. № 4. Р. 600–601.Chen H., Burtun E.A., Ross G.W., Huang X., Savica R., Abbott R.D., Ascherio A., Caviness J.N., Gao X., Gray K.A., et al. // Env. Hlth Persp. 2013. V. 121. P. 1245–1252.Kim A.R., Pavlenko T.A., Katargina L.A., Chesnokova N.B., Ugrumov M.V. // Acta Naturae. 2018. V. 10. № 3. Р. 62–67.Takatsuna Y., Adachi-Usami E., Ino H., Chiba T. // Nippon Ganka Gakkai Zasshi. 1992. V. 96. P. 767–775.Chadva P., Lee T., Sarantopoulos C.D., Hackam A.S., McClellan A.L., Felix E.R., Levitt R.C., Galor A. // Ophthalmology. 2015. V. 122. Р. 1675–1680.Örnek N., Dağ E., Örnek K. // Curr. Eye Res. 2015. V. 40. № 4. Р. 423–428.Hamm-Alvarez S.F., Okamoto C.T., Janga S.R., Feigenbaum D., Edman M.C., Freire D., Shah M., Ghanshani R., Mack W.J., Lew M.F. // Biomark. Med. 2019. V. 13. № 11. Р. 941–952.Boerger M., Funke S., Leha A., Roser A.E., Wuestemann A.K., Maass F., Bähr M., Grus F., Lingor P. // Parkinsonism Relat. Disord. 2019. V. 63. Р. 3–9.Kim A.R., Nodel M.R., Pavlenko T.A., Chesnokova N.B., Yakhno N.N., Ugryumov M.V. // Acta Naturae. 2019. V. 11. № 4. P. 99–103.