Группа нейробиологов обнаружила важную новую информацию в поисках эффективного лечения болезни Альцгеймера, изнурительного неврологического расстройства, которым страдают более пяти человек.3 миллиона американцев и является шестой по значимости причиной смерти в США. Хей-Кён Ли, доцент кафедры биологии Университета Мэриленда, и ее исследовательская группа показали, что они могут устранить изнуряющие побочные эффекты, вызванные многообещающим лекарством от болезни Альцгеймера, путем стимуляции никотиновых рецепторов мозга.
Ученые считают, что чрезмерное производство пептида A-бета в мозге является причиной болезни Альцгеймера, и разрабатывают лекарственные препараты, предотвращающие действие фермента BACE1, который производит A-бета. Но Ли и ее команда, включая исследователей из Университета Мэриленда и Университета Джона Хопкинса, ранее продемонстрировали, что устранение ?? или "выбивание" ?? фермент BACE1 у лабораторных мышей заставил некоторых подопытных животных запутаться и стать агрессивными. "У мышей проявляются признаки шизофрении и потери памяти, когда вы блокируете фермент," говорит Ли. "BACE1 – очень многообещающая лекарственная мишень, но вы должны преодолеть эти явно изнурительные побочные эффекты, чтобы эффективно лечить болезнь Альцгеймера."
Ли и ее коллеги искали решение, которое могло бы обойти ненормальную функцию мозга и поведенческие побочные эффекты, вызванные ингибированием BACE1, и они думают, что, возможно, нашли его. Они определили рецептор, на который нацелен никотин, никотиновый ацетилхолиновый рецептор Alpha7, в качестве потенциальной терапевтической мишени. Статья с описанием их открытия появилась в текущем выпуске журнала Neuroscience.
"Стимулируя рецептор Alpha7 никотином, мы смогли восстановить нормальную функцию мозга," объясняет Ли. "Мы очень надеемся, что это поможет преодолеть недостатки, связанные с нокаутом BACE-1."
Исследовательская группа определила дисфункцию мозга на регуляцию поглощения кальция нейронами. Кальций вызывает высвобождение нейротрансмиттеров, химических веществ, которые передают сигналы от нейрона к целевой клетке через синапс.
"Мыши с нокаутом BACE1 имеют меньше сигналов кальция в пресинаптическом нейроне, и именно поэтому они выделяют меньше нейротрансмиттеров," Ли говорит. "Мы посмотрели, какие рецепторы на пресинаптическом окончании связаны с сигнальным путем кальция. Этот рецептор Alpha7 находится на одном из пресинаптических рецепторов, который является кальциевым каналом, и мы подумали, что можем использовать его для усиления передачи сигналов кальция."
Исследовательская группа обнаружила, что никотин активирует усвоение кальция и, следовательно, механизм высвобождения нейромедиаторов.
"После лечения никотином," говорит Ли, "мыши высвобождали нормальное количество нейротрансмиттера, как показано в мозге нормальных животных."
Ли оптимистично оценивает потенциал этого открытия, но также говорит, что все еще необходимо провести поведенческие исследования, чтобы определить, будут ли мыши с нокаутом BACE1, обработанные никотином, вести себя нормально. Ее коллега по университету Джона Хопкинса Филип С. Вонг, профессор патологии и нейробиологии и соавтор этого исследования, будет проводить исследования поведения в качестве последующих действий.
"Если вы добавите никотин или что-то еще, что может активировать этот рецептор вместе с ингибитором BACE1, вы, вероятно, сможете лучше восстановить функцию," Ли утверждает. "Это захватывающее событие, потому что никотин – это уже известный препарат, который можно легко использовать в терапевтических целях при лечении болезни Альцгеймера."
До недавнего времени проблемы с получением лекарства, которое могло бы проходить через гематоэнцефалический барьер, не позволяли разработать эффективный ингибитор BACE1 для использования у людей, но недавно ученые разработали лекарство, которое можно принимать перорально. Университет Мэриленда и Университет Джона Хопкинса подают заявку на патент терапевтического лечения, разработанного Ли и ее коллегами для никотинового рецептора Alpha7. Возможно, что в один прекрасный день эта терапия может быть дополнена препаратами-ингибиторами BACE1 для лечения болезни Альцгеймера и блокирования ее прогрессирования.