Лекарства, которые уже разрабатываются для лечения болезни Альцгеймера, в конечном итоге могут быть использованы для совсем другой цели: повторного выращивания концов поврежденных нервов для облегчения боли и паралича. Согласно новому исследованию Джона Хопкинса, экспериментальные соединения, первоначально разработанные для борьбы с белком, который накапливается в пораженном болезнью Альцгеймера мозге, по-видимому, заставляют раздавленные или порезанные нервные окончания отрастать значительно быстрее, что является потенциальным благом для тех, кто страдает невропатиями или травматическими повреждениями.
Новые препараты нацелены на белок, известный как "Фермент, расщепляющий белок-предшественник амилоида β-сайта 1," или BACE1, который играет ключевую роль в образовании амилоидных белковых бляшек, которые, как считается, склеивают нормальные нервные сигналы в головном мозге. Предыдущие лабораторные исследования показали, что BACE1 также участвует в создании изоляционного материала, известного как миелин, который покрывает выступы, которые нервные клетки расширяют для соединения друг с другом, а также генерирует молекулярный каскад, который заставляет эти выступы дегенерировать при их повреждении.
Основываясь на этих более ранних выводах, доцент неврологии Мохамед Фарах, Ph.D., профессор неврологии Джон Гриффин, M.D., и их коллеги попытались заблокировать действие BACE1, чтобы проанализировать его влияние на проекции поврежденных аксонов. Исследователи начали свои эксперименты на мышах, у которых способность вырабатывать BACE1 была генетически отключена. После того, как седалищные нервы этих животных были разрезаны или раздавлены, ученые внимательно наблюдали за тем, что происходило, когда аксоны регенерировались.
По сравнению с нормальными мышами, вырабатывающими BACE1, животные, у которых отсутствует этот белок, убирают мусор вокруг места повреждения значительно быстрее. Поскольку этот мусор может препятствовать регенерации, Фарах и его коллеги ожидали, что аксоны будут расти быстрее. Разумеется, обрезанные концы нервных клеток животных произвели новые отростки, которые превратились в отростки, которые достигли своих целей ?? мышцы или другие нервные клетки ?? дней быстрее, чем мыши, которые сделали BACE1.
Надеясь, что соединения, способные блокировать активность BACE1, будут иметь аналогичный эффект, команда Фара и Гриффина работала с двумя экспериментальными препаратами, уже разработанными для борьбы с болезнью Альцгеймера (ингибитор BACE1 IV, производимый Calbiochem, и WAY 258131, соединение Wyeth, синтезированное исследователями. в Институте мозговых исследований Джонса Хопкинса для этого исследования). У мышей, которым системно вводили один из двух препаратов после травм нервов, наблюдалось аналогичное увеличение повторного роста, хотя и менее выраженное. Это было ожидаемо, объясняет Фарах, поскольку препараты ослабляют действие BACE1, не удаляя его полностью, как у мышей с генетическим нокаутом.
Исследователи Хопкинса заявили, что их доказательство принципа работы, опубликованное в Journal of Neuroscience 13 апреля, стало поводом для празднования. "Все, что ускоряет рост нервов, может быть чрезвычайно полезно людям с нервными повреждениями, вызванными целым рядом травм и заболеваний, от диабетической невропатии до мотоциклетных аварий," говорит Фарах.
"После травмы окружающая среда вокруг нервов и их ткани-мишени иногда дегенерирует до того, как нервы успевают зажить, что убивает шансы на то, что нерв снова вырастет," он объясняет. "Если мы сможем помочь нервам расти быстрее, мы увеличим шансы, что они смогут достичь своей цели и снова стать здоровыми после травмы."
В качестве следующего шага исследователи планируют протестировать экспериментальные соединения на других животных моделях повреждения нервов, включая невропатии и повреждения спинного мозга.
"Ингибиторы BACE1 являются основной лекарственной мишенью для многих фармацевтических компаний от болезни Альцгеймера," говорит Гриффин. "Наша работа может предполагать, что эти препараты могут быть очень полезны для очень большой клинической группы с огромными неудовлетворенными потребностями. Подтверждение наших ранних исследований на других моделях повреждения нервов на животных создаст основу для дальнейших клинических исследований."