Найдена молекула, препятствующая старению мозга.
В новом исследовании ученые из Федерального университета Рио-де-Жанейро и Университета Сан-Паулу выявили молекулу, вырабатываемую определенным типом клеток мозга, которая замедляет снижение когнитивных функций, как при здоровом старении, так и при деменции. Исследователи выявили, что белок хевин (Hevin), вырабатываемый клетками мозга астроцитами, может восстановить память и мышление при естественном старении и болезни Альцгеймера. Эксперименты на мышах показали, что повышение уровня хевина улучшает работу синапсов — ключевых связей между нейронами. Это открытие позволяет глубже понять процесс старения и может стать основой для новых методов лечения деменции.
Старение вызывает снижение когнитивных способностей, как и деменция, в том числе болезнь Альцгеймера (хотя первое является естественным процессом, а второе — патологическим). В течение многих лет ученые искали способы обратить вспять этот процесс, и было сделано несколько многообещающих открытий.
Деменция характеризуется значительной потерей когнитивных способностей, которая мешает повседневной жизнедеятельности и чаще встречается у пожилых людей, представляя собой серьезную глобальную проблему в области здравоохранения. Деменцией страдают около 50 миллионов человек по всему миру, и ожидается, что к 2050 году это число вырастет до 152 миллионов, что окажет непропорционально большое влияние на страны с низким и средним уровнем дохода. Это заболевание ложится тяжелым бременем на отдельных людей, их семьи и экономику в целом. По оценкам, глобальные расходы на его лечение достигают примерно 1 триллиона долларов США в год. Болезнь Альцгеймера (БА), наиболее распространенная форма деменции в мире, характеризуется потерей нейронов и синапсов, что приводит к ухудшению когнитивных функций.
В этом исследовании ученые изучили роль астроцитов, одной из наиболее распространенных глиальных клеток в мозге, в замедлении снижения когнитивных функций. В частности, они исследовали влияние секретируемого гликопротеина Hevin (также известного как SPARC-like1/SPARCL-1) на снижение когнитивных функций, как при нормальном, так и при патологическом старении мозга. С помощью аденоассоциированных вирусов была повышена экспрессия Hevin в астроцитах гиппокампа у мышей APP/PSEN среднего возраста, что является общепринятой моделью болезни Альцгеймера (БА). Результаты показали, что повышенная экспрессия Hevin замедляет снижение когнитивных функций, о чем свидетельствуют результаты когнитивных тестов, повышенная ко-локализация пре- и постсинаптических маркеров и измененная экспрессия синаптических медиаторов, выявленная с помощью протеомного профилирования. Важно отметить, что повышенная экспрессия Hevin не повлияла на отложение амилоидных бляшек в гиппокампе, что является характерным признаком патологии БА. Кроме того, исследование распространило свои результаты на животных дикого типа среднего возраста, показав улучшение когнитивных функций после сверхэкспрессии Hevin в астроцитах. В заключение отмечается, что результаты исследования позволяют рассматривать астроцитарный белок Hevin как потенциальную терапевтическую мишень для лечения возрастного снижения когнитивных функций.
«Hevin — это хорошо известная молекула, участвующая в нейронной пластичности, — сказала соавтор исследования Флавия Алькантара Гомеш (Flávia Alcantara Gomes), доктор философии, заведующая лабораторией клеточной нейробиологии в Институте биомедицинских наук UFRJ. — Она естественным образом вырабатывается клетками центральной нервной системы, которые поддерживают функционирование нейронов и известны как астроциты. Мы обнаружили, что избыточная выработка хевина способна устранить когнитивные нарушения у пожилых животных, улучшая качество синапсов у этих грызунов».
Астроциты — это крупные клетки, которые активно поддерживают и защищают нервные клетки (нейроны), в том числе связи между ними, или синапсы. Они участвуют в формировании, функционировании и разрушении синапсов, регулируют химический состав мозга и даже влияют на синаптическую пластичность — способность мозга адаптироваться и меняться с течением времени. Астроциты выделяют Hevin — белок, который помогает регулировать формирование и функционирование синапсов, влияя на взаимодействие нейронов друг с другом.
Исследователи начали с изучения данных о здоровье населения и обнаружили, что уровень хевина в мозге людей с болезнью Альцгеймера ниже, чем у здоровых людей того же возраста. Перейдя к мышам, они обнаружили, что уровень хевина также ниже у мышей с болезнью Альцгеймера. Это привело исследователей к мысли о том, что изменение уровня хевина в астроцитах может повлиять на признаки и симптомы болезни Альцгеймера.
Вызвав избыточную выработку хевина у одних мышей и не вызвав ее у других, исследователи обнаружили, что повышение уровня хевина предотвращало снижение когнитивных функций как у мышей с болезнью Альцгеймера, так и у здоровых мышей среднего возраста. Однако, что интересно, исследователи заметили, что повышенный уровень хевина никак не влиял на бета-амилоидные бляшки, накопление которых является признаком болезни Альцгеймера.
«К нашему удивлению, несмотря на то, что когнитивный дефицит у подопытных животных с болезнью Альцгеймера был устранен, содержание бляшек не изменилось», — сказал ведущий автор исследования Фелипе Кабрал-Миранда (Felipe Cabral-Miranda), доктор философии, ученый из Института биомедицинских наук UFRJ. «Это подчеркивает сложность заболевания с точки зрения многофакторного механизма. Это подтверждается тем, что у пожилых людей образуются бляшки, но симптомы заболевания отсутствуют.
«Хотя среди исследователей до сих пор нет единого мнения, я работаю с гипотезой о том, что образование бета-амилоидных бляшек не является причиной болезни Альцгеймера. И результаты исследования, в котором была доказана концепция молекулы, способной обратить вспять снижение когнитивных функций, не влияя на бета-амилоидные бляшки, подтверждают гипотезу о том, что они, хотя и участвуют в механизмах патологии, сами по себе не являются причиной болезни Альцгеймера».
От этих первых исследований на животных до лечения людей еще далеко. Но результаты исследования, безусловно, многообещающие.
«Конечно, в будущем можно будет разработать препараты, которые будут оказывать такое же воздействие, как хевин, — сказала Гомеш. — На данный момент фундаментальным преимуществом этой работы является более глубокое понимание клеточных и молекулярных механизмов болезни Альцгеймера и процесса старения. Новизна заключается в понимании роли астроцитов в этом процессе. Мы переключили внимание с нейронов на астроциты, проливающие свет на роль глиальных клеток, которые, как мы показали, также могут быть мишенью для новых стратегий лечения болезни Альцгеймера и когнитивных нарушений».
Источник: NEW ATLAS 14.05Ю2025
