Ученые обнаружили соединение, которое восстанавливает способность к формированию новых воспоминаний у стареющих крыс, вероятно, за счет улучшения выживаемости новорожденных нейронов в центре памяти мозга. Исследование, частично финансируемое Национальными институтами здравоохранения, раскрыло ключи к нейропротекторному механизму, который может привести к лечению болезни Альцгеймера.
"Это нейропротекторное соединение, называемое P7C3, имеет особые перспективы из-за его благоприятных для лечения свойств," объяснил Стивен Макнайт, доктор философии.D., который вместе с Эндрю Пипером руководил исследованием, М.D., Ph.D., оба из Юго-западного медицинского центра Техасского университета, Даллас. "Его можно принимать внутрь, он проникает через гематоэнцефалический барьер с долгосрочным эффектом и безопасно переносится мышами на многих стадиях развития."
Исследователи сообщают о своих выводах 9 июля 2010 г. в журнале Cell. Их работа частично финансировалась Национальным институтом психического здоровья NIH (NIMH), награждением Pioneer Award директора NIH, финансируемой через Общий фонд и управляемой Национальным институтом общих медицинских наук и Национальным институтом рака.
"Эта поразительная демонстрация лечения, которое предотвращает связанное с возрастом снижение когнитивных функций у живых животных, указывает путь к потенциальной разработке первых методов лечения, которые будут направлены на основной процесс болезни Альцгеймера," сказал директор NIMH Томас Инсел, M.D.
Физическая активность, общение или другой полезный опыт способствуют нейрогенезу – рождению и созреванию новых нейронов. Этот рост происходит в зубчатой извилине, ключевой области центра памяти мозга, гиппокампе. Но даже в нормальном мозге взрослого человека большинство этих новорожденных нейронов умирают в течение месяца, необходимого для развития и включения в схемы мозга. Чтобы выжить, клетки должны пройти через множество испытаний. Новорожденные нейроны гиппокампа гораздо хуже справляются с такими связанными со старением расстройствами, как болезнь Альцгеймера, отмеченными неконтролируемой гибелью клеток.
В надежде найти соединения, которые могут защитить такие уязвимые нейроны во время этого процесса, Пипер, Макнайт и его коллеги протестировали более 1000 небольших молекул на живых мышах. Одно из соединений, обозначенное P7C3, исправило дефицит в мозге взрослых мышей, сконструированный так, чтобы не иметь гена, необходимого для выживания новорожденных нейронов в гиппокампе. Предоставление мышам P7C3 снижает запрограммированную гибель новорожденных клеток – нормализует задержку роста ветвящихся отростков нейронов и утолщает аномально тонкий слой клеток на 40 процентов. Среди ключей к разгадке механизма, с помощью которого работает P7C3, исследователи обнаружили, что он защищает целостность механизмов для поддержания уровня энергии клетки.
Чтобы выяснить, может ли P7C3 аналогичным образом остановить связанную со старением смерть нейронов и снижение когнитивных функций, исследователи дали соединение старым крысам. Грызуны, получавшие P7C3 в течение двух месяцев, значительно превзошли своих сверстников, получавших плацебо, в задаче водного лабиринта, стандартном анализе обучения, зависящего от гиппокампа. Это было связано с трехкратным превышением нормального уровня новорожденных нейронов в зубчатой извилине обработанных животных. На этом этапе исследования использовали крыс вместо мышей, потому что мыши, полученные с помощью генной инженерии, не умели плавать.
Исследователи определили производное P7C3 под названием A20, которое защищает даже больше, чем исходное соединение. Они также представили доказательства того, что два других нейропротекторных соединения, рассматриваемых как возможные лекарства от болезни Альцгеймера, могут работать по тому же механизму, что и P7C3. Производное A20 оказалось в 300 раз более эффективным, чем одно из этих соединений, которое в настоящее время проходит клинические испытания при болезни Альцгеймера. Это говорит о том, что с помощью тех же методов потенциально могут быть обнаружены еще более сильные нейропротективные агенты. Следуя этим выводам, исследователи теперь ищут молекулярную мишень P7C3 – ключ к открытию лежащего в основе нейропротекторного механизма.