- В связи со старением населения во всем мире нейродегенеративные заболевания, такие как деменция, становятся все более серьезной проблемой.
- Хотя существуют методы лечения нейродегенеративных заболеваний, они, как правило, облегчают симптомы, а не изменяют течение болезни.
- Теперь исследования показали, что белок, регулирующий восстановление клеток, может стать новой перспективной целью для лечения некоторых из этих состояний, включая наиболее распространенную болезнь Альцгеймера.
В Соединенных Штатах, по оценкам, 6,9 миллионов человек в возрасте 65 лет и старше живут с болезнью Альцгеймера, и около миллиона имеют болезнь Паркинсона. БАС встречается реже; CDC оценивает, что около
Текущие методы лечения могут облегчить симптомы, а некоторые даже замедлить прогрессирование заболеваний, но лекарств пока не существует. Новые методы лечения болезни Альцгеймера с использованием моноклональных антител продемонстрировали определенный потенциал для изменения течения заболевания, но многие эксперты обеспокоены побочными эффектами.
В ходе поиска новых методов лечения исследователи из Университета штата Пенсильвания выявили группу белков, которые могут стать мишенью для новых методов лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.
Исследователи, имеющие патент, связанный с этой работой, обнаружили, что снижение функции гепарансульфат-модифицированных протеогликанов (HSPG) помогает обратить вспять повреждение клеток, вызванное нейродегенеративными заболеваниями.
Их исследование опубликовано в
«Это интересное исследование, которое показывает, как клетки могут быть защищены от последствий генетических мутаций, вызывающих болезнь Альцгеймера. Однако, поскольку это было показано только на плодовых мушках и человеческих клетках вне мозга, трудно сказать, насколько актуальны эти результаты на данный момент. Мы с нетерпением ждем следующего этапа этого исследования, чтобы увидеть, можно ли увидеть подобные эффекты в клетках человеческого мозга».
— Кэтрин Грей, руководитель исследований Общества по борьбе с болезнью Альцгеймера
Белки влияют на восстановление клеток
HSPG, которые находятся на поверхности клеток и во внеклеточном матриксе, регулируют восстановление клеток и усиливают системы сигнализации роста клеток.
Руководитель исследования Скотт Селлек, профессор биохимии и молекулярной биологии в Научном колледже Эберли Университета штата Пенсильвания, сказал в пресс-релизе:
«На ранних стадиях ряда нейродегенеративных заболеваний нарушается аутофагия, что означает снижение способности клеток к восстановлению».
Уменьшение воздействия белков обратило вспять нейродегенеративные изменения
«В этом исследовании мы определили, что модифицированные гепарансульфатом белки подавляют восстановление клеток, зависящее от аутофагии. Более того, мы показываем, что, нарушая структуру и функцию сахарных модификаций этих белков, уровни аутофагии увеличиваются, чтобы клетки могли справиться с повреждениями.
— Скотт Селлек, руководитель исследования
Исследования выявили нарушения гепарансульфата при болезни Альцгеймера, но их конкретная роль в развитии заболевания пока не раскрыта.
Проведя анализ линий клеток человека и клеток мозга мышей, которые выражают аспекты болезни Альцгеймера, исследователи в этом исследовании впервые показали, что HSPG регулируют клеточные процессы, которые нарушаются при нескольких нейродегенеративных заболеваниях.
Затем они снизили функцию HSPG в этих клетках и обнаружили, что два изменения, которые происходят на ранних стадиях нейродегенеративных заболеваний, были обращены вспять. Функция митохондрий, которые обеспечивают клетку энергией, была улучшена, и накопление липидов (жиров) в клетках было уменьшено.
Результаты исследований на животных
Для проверки своих результатов исследователи использовали модель болезни Альцгеймера на животных. Они использовали плодовых мушек, которые были модифицированы с целью получения дефицита белка пресенилина, что имитирует эффект мутации в
Селлек объяснил, что
У плодовых мушек исследователи снизили активность HSPG, что подавило гибель нервных клеток и исправило другие дефекты клеток.
Они предполагают, что нарушение структуры модификаций гепарансульфата блокирует или обращает вспять ранние клеточные проблемы в этих моделях болезни Альцгеймера.
Потенциальное лечение нейродегенерации на ранней стадии
Селлек подчеркнул потенциал результатов работы команды:
«Существует острая необходимость сосредоточиться на клеточных изменениях, которые происходят на самых ранних этапах развития заболевания, и разработать методы лечения, которые блокируют или обращают их вспять», — сказал он в пресс-релизе.
«Мы демонстрируем, что снижение аутофагии, митохондриальные дефекты и накопление липидов — все распространенные изменения при нейродегенеративных заболеваниях — можно заблокировать, изменив один класс белков, тех, которые имеют модификации гепарансульфата. Мы считаем, что эти молекулы являются перспективными целями для разработки лекарств», — добавил он.
Кортни Клоске, доктор философии, директор по научному взаимодействию Ассоциации по борьбе с болезнью Альцгеймера, приветствовала результаты, но подчеркнула необходимость дальнейших исследований:
«Это интересное, но очень предварительное исследование основано на исследовании модели болезни Альцгеймера на плодовой мушке. Хотя животные модели болезни в некоторой степени похожи на то, как болезнь Альцгеймера прогрессирует у людей, они не воспроизводят болезнь у людей в точности».
«Модели важны для понимания базовой биологии заболевания, но нам нужны исследования на людях в репрезентативных популяциях, чтобы полностью подтвердить идеи. Поэтому необходимы дополнительные исследования, чтобы понять возможную роль модифицированных гепарансульфатом белков в болезни Альцгеймера, как это изучается в этой рукописи», — сказала она. Медицинские новости сегодня.