Тюменские ученые предложили новый метод лечения болезни Альцгеймера
Ученые Тюменского государственного университета и Национального университета Сингапура смогли отрегулировать систему биологической очистки нейронов для восстановления памяти, сообщает управление стратегических коммуникаций ТюмГУ.
По их мнению, это поможет в лечении болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале FASEB.
Болезнь Альцгеймера представляет собой необратимое прогрессирующее расстройство памяти, которое медленно разрушает связи между нервными клетками, мыслительными навыками. По данным ВОЗ, в 2019 году в мире насчитывалось около 50 млн людей с деменцией, и в 60-70% случаев причиной этого синдрома была болезнь Альцгеймера. У пациентов возникают проблемы с решением простейших повседневных задач, таких как вождение автомобиля, приготовление еды или оплата счетов.
Ученые отмечают, что сегодня не существует лечебных или профилактических и модифицирующих заболевание методов для болезни Альцгеймера, поэтому критически высока потребность в поиске новых эффективных методах лечения.
Совместно со всемирно известным исследователем синаптической пластичности и памяти профессором Саджикумаром Шридхараном из Национального университета Сингапура они провели успешный эксперимент по манипуляции системой контроля качества нейронов – "убиквитин-протеасомной системы" (УПС) для восстановления потери памяти в моделях животных с болезнью Альцгеймера.
По словам исследователей, в результате метаболизма и других биологических процессов нейроны постоянно производят биологический мусор и нуждаются в стабильной работе системы его удаления. Если отходы не удаляются из нейронов, то они накапливаются и становятся токсичными, что приводит к сбоям в работе мозга.
Одним из основных переработчиков мусора, производимого нейронами, считается протеасома – многобелковый комплекс, разрушающий ненужные или дефектные белки. Убиквитин-протеасомная система (УПС) функционирует как важнейший механизм внутриклеточного контроля качества. Она играет роль "завода по переработке биологических продуктов" для их повторного использования и производства новых белков.
Если система УПС неисправна, нейроны превращаются в "мусорные баки", нарушается баланс между вновь синтезированными (памятью) и использованными белками, который необходим для создания новых долговременных воспоминаний. Возникает дефицит белков памяти, что, в свою очередь, приводит к потере нервных связей (синаптический сбой). Первоначально это повреждение происходит в гиппокампе – части мозга, которая важна для формирования новых воспоминаний. По мере отмирания нейронов поражаются дополнительные части мозга.
В новом исследовании специалисты утверждают, что блокирование деградации белков пластичности (памяти) ингибиторами УПС может обратить вспять потерю памяти при болезни Альцгеймера.
Ученые смогли осуществить манипуляции с аномальной регуляцией белков памяти. Была частично заблокирована работа системы УПС, которая неправильно удаляла белки памяти. Это привело к накоплению белков памяти в пораженных болезнью Альцгеймера нейронах с целью восстановления потери памяти. Исследователи обнаружили, что за восстановление долговременной памяти отвечает важный белок памяти в гиппокампе PKMzeta.
Уникальность полученных результатов, по словам ученых, заключается в том, что восстановление памяти было подтверждено на различных уровнях, таких как уровень нейронов, биохимический уровень, а также поведенческий уровень в специальной модели болезни Альцгеймера у мышей. Также исследователи впервые сообщили о восстановлении ассоциативной памяти с помощью ингибиторов ИБП.
"Для восстановления долговременной памяти и ликвидации потери памяти при болезни Альцгеймера мы использовали два популярных ингибитора УПС (лактацистин и MG132). Мы достигли этого, регулируя гомеостаз белков внутриклеточной пластичности", — рассказал сотрудник школы перспективных исследований (SAS) ТюмГУ Кришна Кумар.
По его словам, этот результат дает надежду на то, что лечение на основе ингибиторов протеасом может иметь потенциальную терапевтическую ценность против расстройств памяти, подобных болезни Альцгеймера. "Лаборатория нашего коллеги, профессора Национального университета Сингапура Саджикумара Шридхарана одной из первых продемонстрировала нейрофизиологию ассоциативной памяти под названием "синаптическая маркировка и захват". Мы в SAS продолжаем работать над этим нейронным механизмом, чтобы объяснять различное социально-политическое поведение людей", — добавил ученый.
Примененные препараты-ингибиторы УПС разрешены для лечения рака и в используемой концентрации не имеют установленных побочных эффектов. Если терапевтическая ценность ингибиторов УПС против болезни Альцгеймера будет доказана в других доклинических и клинических испытаниях, этот препарат может спасти миллионы жизней, считают исследователи.
