Дослідження мишей виявляє препарат для посилення пам’яті
Дослідники досліджували спосіб реагування клітин на біологічний стрес. Той самий біохімічний шлях, на який діє молекула, одного разу може бути спрямований на людей для поліпшення пам’яті, за словами доктора технічних наук Пітера Вальтера, старшого автора дослідження.
Відкриття молекули та результати подальших тестів пам'яті на мишах були опубліковані в eLife, Інтернет-науковий журнал з відкритим доступом.
В одному тесті пам'яті нормальні миші змогли перемістити занурену платформу приблизно втричі швидше після того, як отримали ін'єкції сильнодіючої хімічної речовини, ніж миші, які отримували фіктивні ін'єкції.
Миші, які отримували хімічну речовину, також краще запам’ятовують сигнали, пов’язані з неприємними подразниками - такий тип страхування, який може допомогти миші уникнути полювання.
Здається, дослідження свідчить про те, що деякі протиінтуїтивні процеси можуть брати участь у розвитку пам’яті.
Варто відзначити, що, незважаючи на те, що, мабуть, важливо мати найкращі біохімічні механізми для максимізації сили пам’яті, еволюція, здається, не забезпечила їх, сказав Вальтер.
«Здається, що процес еволюції не оптимізував консолідацію пам'яті; в іншому випадку я не думаю, що ми могли б покращити це, як це зробили в нашому дослідженні із нормальними здоровими мишами », - сказав Вальтер.
Хімічна речовина, що підвищує пам’ять, була виділена з числа 100 000 хімічних речовин. Речовини перевіряли на предмет їх потенційного збурення захисного біохімічного шляху всередині клітин, який активується, коли клітини не в змозі встигнути за необхідністю згортати білки у свої робочі форми.
Однак докторант UCSF Кармела Сідраускі, доктор філософії, виявила, що хімічна речовина діє всередині клітини поза біохімічним шляхом, який активує цю розгорнуту білкову реакцію, щоб більш широко вплинути на те, що відоме як інтегрована реакція на стрес.
У відповідь на це кілька біохімічних шляхів сходяться на одному молекулярному лінчпіні, білку, який називається eIF2 альфа.
Вчені знають, що в організмах, складних від дріжджів до людини, різний тип клітинного стресу - відставання розгорнутих білків, ДНК-пошкоджуюче УФ-світло, дефіцит амінокислотних будівельних блоків, необхідних для утворення білка, вірусної інфекції, заліза дефіцит - викликати різні ферменти, щоб діяти нижче за течією, щоб вимкнути eIF2 альфа.
"Крім усього іншого, інактивація eIF2 альфа є гальмом для консолідації пам'яті", - сказав Уолтер.
Вимкнення eIF2 альфа зменшує вироблення більшості білків, деякі з яких можуть знадобитися для формування пам'яті, сказав Вальтер. Але інактивація альфа eIF2 також посилює вироблення кількох ключових білків, які допомагають клітинам справлятися зі стресом.
Співавтор дослідження Нахум Соненберг, доктор філософії, з Університету Макгілла, раніше пов’язував пам’ять та eIF2 альфа в генетичних дослідженнях мишей, а його лабораторна група також проводила тести пам’яті для поточного дослідження.
Хімічна речовина, визначена дослідниками UCSF, називається ISRIB, що означає інтегрований інгібітор реакції на стрес. Вчені виявили, що ISRIB протидіє ефектам інактивації альфа eIF2 всередині клітин.
"ISRIB демонструє хороші фармакокінетичні властивості [як препарат всмоктується, розподіляється та виводиться], легко перетинає гематоенцефалічний бар'єр і не виявляє явної токсичності у мишей, що робить його дуже корисним для досліджень на мишах", - сказав Вальтер.
Ці властивості також свідчать про те, що ISRIB може слугувати хорошою відправною точкою для розробки лікарських засобів для людини, за словами Вальтера.
Уолтер заявив, що шукає науковців для співпраці в нових дослідженнях когніції та пам'яті на мишачих моделях нейродегенеративних захворювань та старіння, використовуючи ISRIB або суміжні молекули.
Крім того, хімічні речовини, такі як ISRIB, можуть зіграти певну роль у боротьбі з раковими захворюваннями, які використовують переваги реакцій на стрес для підживлення власного зростання, сказав Вальтер.
На більш базовому рівні, сказав Вальтер, він та інші вчені тепер можуть використовувати ISRIB, щоб дізнатись більше про роль розгорнутої білкової реакції та інтегрованої реакції на стрес у захворюваннях та нормальній фізіології.
Джерело: Університет Сан-Франциско
