Повышение уровня мозгового белка облегчает симптомы болезни Альцгеймера и улучшает память

Повышение уровня мозгового белка облегчает симптомы болезни Альцгеймера и улучшает память

Институт Солка тестирует лекарство, которое может повысить уровень критического защитного белка в мозге

LA JOLLA — Повышение уровня определенного белка в мозге облегчает характерные признаки болезни Альцгеймера в мышиной модели этого расстройства, согласно новому исследованию, опубликованному в Интернете 25 августа 2016 г. Научные доклады.

Белок, называемый нейрегулин-1, имеет множество форм и функций в мозге и уже является потенциальной мишенью для расстройства мозга таких как болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз и шизофрения.

«Нейрегулин-1 обладает широким терапевтическим потенциалом, но механически мы все еще изучаем, как он работает», — говорит старший исследователь исследования. Куо-Фен Ли, профессор лаборатории биологии пептидов Фонда Клейтона Института Солка и заведующая кафедрой молекулярной нейробиологии Хелен МакЛорейн. «Мы показали, что он способствует метаболизму мозговых бляшек, характерных для болезни Альцгеймера».

Ранее исследователи показали, что обработка клеток нейрогулином-1, например, снижает уровень белка-предшественника амилоида, молекулы, которая генерирует бета-амилоид, который агрегирует и образует бляшки в мозгу пациентов с болезнью Альцгеймера. Другие исследования показывают, что нейрегулин-1 может защищать нейроны от повреждений, вызванных блокировкой кровотока.

В новом исследовании команда Ли проверила эту идею на мышиной модели болезни Альцгеймера, повысив уровень одной из двух форм нейрегулина-1 в гиппокампе, области мозга, отвечающей за обучение и память. Обе формы белка, по-видимому, улучшили результаты теста на пространственную память в моделях.

Более того, уровни клеточных маркеров заболевания, включая уровни бета-амилоида и бляшек, были заметно ниже у мышей с большим содержанием нейрегулина-1 по сравнению с контрольной группой.

Эксперименты группы показывают, что нейрегулин-1 разрушает бляшки, повышая уровень фермента, называемого неприлизином, который, как было показано, расщепляет бета-амилоид. Но это, вероятно, не единственный путь, посредством которого нейрегулин-1 дает свои преимущества, и группа изучает другие возможные механизмы, например, улучшает ли белок передачу сигналов между нейронами, которая нарушена при болезни Альцгеймера, — говорит первый автор исследования Джицин Сюй. научный сотрудник в группе Ли.

Лечение нейрегулином-1 недоступно на рынке, хотя оно изучается в клинических испытаниях в качестве потенциального средства для лечения хронической сердечной недостаточности и болезни Паркинсона. Одним из преимуществ нейрегулина-1 как потенциального лекарственного средства является то, что он может преодолевать гематоэнцефалический барьер, а это означает, что его можно вводить относительно неинвазивно, хотя эффективность не ясна. С другой стороны, другие исследования показывают, что слишком много белка ухудшает работу мозга. Работая с химиками в Солке, команда Ли разработала небольшую молекулу, которая может повышать уровень существующего нейрегулина-1 (вместо того, чтобы вводить его напрямую), и тестирует ее в клетках. Эта альтернативная терапия может быть лучшим способом предотвращения образования бляшек, потому что небольшие молекулы легче преодолевают гематоэнцефалический барьер.

Группа также интересуется нейрегулином-1 из-за его связи с шизофренией. Изменение в гене нейрегулина-1 — единственное изменение в одной букве ДНК-кода белка — было обнаружено в семьях с шизофренией и связано с поздним началом болезни Альцгеймера с психозом. По словам Ли, белок может быть способом понять взаимосвязь между болезнью Альцгеймера и другими заболеваниями головного мозга.

Важное предостережение заключается в том, что новое исследование проводилось на мышиной модели болезни Альцгеймера одного типа. Группа Ли тестирует влияние нейрегулина-1 на другие модели. «Впереди еще много работы, прежде чем нейрегулин-1 сможет стать средством лечения, но мы воодушевлены его потенциалом, возможно, в сочетании с другими терапевтическими средствами для лечения болезни Альцгеймера», — говорит Ли.

Другими авторами исследования являются Фред ДеВинтер, Кэтрин Фаррохи, Джонатан Кук и Синь Джин из Фонда Клейтона Солка для лабораторий биологии пептидов; и Эдвард Рокенштейн, Майкл Манте, Энтони Адам и Элиэзер Маслия из Университет Калифорнии, Сан-Диего.

Исследование было поддержано Национальные институты здоровья, Фонд Клейтона, Фонд Альберта Г. и Олив Х. Шлинк, Фонд семьи Гемкон и Фонд Брауна.