Трорилузол, новый экспериментальный препарат для лечения болезни Альцгеймера, обращает вспять потерю памяти и снижение когнитивных функций у мышей, воздействуя на ранние стадии заболевания. В частности, он работает за счет снижения токсичных уровней глутамата, нейромедиатора, тем самым ограничивая синаптическую гиперактивность — явление, которое, как известно, вызывает повреждение нервов. Таким образом, этот препарат может стать потенциально многообещающим средством для профилактики и лечения основных патологий.
болезнь Альцгеймера поражает почти один миллион человек во всем мире и является наиболее распространенной формой деменции (на ее долю приходится 60–70% случаев). Он характеризуется накоплением бета-амилоидных бляшек и клубков тау-белка в нейронах, что постепенно приводит к гибели нейронов и снижению когнитивных функций.
Однако, хотя токсическое накопление этих белков обычно считается основной причиной патогенности заболевания, исследования показывают, что ему предшествуют другие молекулярные процессы. Например, дисфункция синапсов (структур, соединяющих нейроны друг с другом) возникает до потери нейронов. В частности, симптомы заболевания тесно связаны с потерей глутаминергических синапсов (переносящих глутамат), играющих важную роль в регуляции памяти.
Глутамат является основным возбуждающим нейромедиатором в мозге, на его долю приходится более 40% синапсов. В некоторых областях мозга от 80 до 90 процентов нейронов используют глутамат в качестве нейромедиатора. К ним относятся кора головного мозга и гиппокамп, последний из которых имеет решающее значение для обучения и памяти. Гиппокамп также является одной из первых областей мозга, поражаемых болезнью Альцгеймера.
Однако, хотя на более поздних стадиях заболевания уровень глутамата снижается (из-за потери глутаминергических синапсов), на ранних стадиях наблюдается избыточное накопление нейромедиаторов. Это приводит к тому, что синапсы становятся сверхактивными, что приводит к ранним симптомам когнитивной дисфункции, связанной с болезнью Альцгеймера. С другой стороны, недавние исследования показали, что у пациентов с болезнью Альцгеймера бета-амилоид избирательно накапливается в пресинаптических окончаниях глутамата.
Поэтому исследователи из Обернского университета (Алабама, США) предполагают, что препарат, нацеленный на избыточное накопление глютамата на ранних стадиях заболевания, может предотвратить его прогрессирование на более поздние стадии. Важно отметить, что, несмотря на десятилетия исследований, в настоящее время не существует лекарства от болезни Альцгеймера. Существующие методы лечения в основном направлены на накопление амилоидных бляшек и могут лишь замедлить прогрессирование заболевания.
Вмешательства, нацеленные на ранние молекулярные стадии, могут все это изменить.
Обратите внимание: При помощи нового метода диагностики стало возможным на ранней стадии выявить риск развития шизофрении.
«Изучая, как лекарства влияют на ранние стадии заболевания, наша цель — разработать методы лечения, которые могли бы предотвратить или даже вылечить болезнь Альцгеймера», — объяснила Миранда Рид, соавтор нового исследования, в пресс-релизе Обернского университета.Вмешательство на ранних молекулярных стадиях заболевания
В новом исследовании, описанном в журнале Рид и ее коллеги попытались определить, наблюдаются ли изменения в пресинаптическом переносчике глутамата везикул (VGlut1) на мышиной модели ранней болезни Альцгеймера. Обмен нейротрансмиттерами между синапсами осуществляется через пресинаптические везикулы, которые высвобождают нейромедиаторы в пространство между двумя синапсами (называемое синаптической щелью). Точнее, везикулы инкапсулируют молекулы, а затем высвобождают их, прикрепляясь к пресинаптической мембране (первого синапса) и образуя в ней пору. Затем нейромедиатор достигает (постсинаптического) рецептора второго синапса.
Исследователи наблюдали значительное увеличение VGlut1 у трансгенных мышей. Этот результат согласуется с предыдущими наблюдениями, показывающими, что уровни VGlut1 завышены у пациентов, у которых сохраняются лишь легкие когнитивные нарушения, несмотря на снижение количества везикул на поздних стадиях заболевания. Это также объясняет, почему люди с легкими когнитивными нарушениями имеют очень высокий уровень глутамата и перевозбудимый гиппокамп. Последнее обычно возникает после стресса, вызванного эмоциональным потрясением.
второй этап исследования призван определить, может ли снижение уровня глутамата обратить вспять снижение когнитивных функций. Для этого исследователи вводили 8-месячным мышам ранней стадии болезни Альцгеймера трорилузол, пептидный препарат, полученный из рилузола, модулятора глутамата. Предыдущие исследования показали, что рилузол уменьшает высвобождение глютамата из синаптической щели и улучшает когнитивные функции, в то время как уровень амилоидных бляшек остается неизменным.
Авторы нового исследования наблюдали значительное снижение уровней VGlut1 и высвобождения глутамата, а также снижение синаптической гиперактивности у мышей, получавших тролузол. Эти молекулярные изменения сопровождались значительным улучшением когнитивных функций. Когда когнитивные способности и память мышей проверяли с помощью лабиринта, обработанные мыши показали себя намного лучше, чем контрольные мыши.
«Эти результаты многообещающие, поскольку они показывают, что тролузол защищает мозг на фундаментальном уровне, начиная с молекулярных изменений и улучшения когнитивных функций», — сказал Рид. «Это похоже на ремонт двигателя до того, как он сломается», — добавила она для сравнения. Однако, хотя результаты обнадеживают, исследователи подчеркивают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как это соединение действует на разных стадиях заболевания.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.