Зміна ферменту може бути одним із шляхів запобігання хворобі Альцгеймера

Нове дослідження припускає, що коли-небудь прийом таблеток для запобігання накопиченню токсичних молекул у мозку запобіжить хворобі Альцгеймера або затримає її.

Експерти вважають, що до людей, які перебувають у групі ризику хвороби Альцгеймера, можна лікуватись подібним чином, як зараз контролюється високий рівень холестерину. На хворобу Альцгеймера, Паркінсона та деменцію впливає аномальна кількість білків у мозку.

Нові дослідження показують, що ліки можуть підтримувати білки на низькому рівні. Подумайте, як прийом препаратів, що знижують рівень холестерину, допоміг контролювати накопичення холестерину в судинах, що призводить до атеросклерозу та серцевих захворювань.

Результати отримані вченими Медичного коледжу Бейлора, Техаської дитячої лікарні та Медичної школи університету Джона Хопкінса.

Дослідники застосували тристоронній підхід, щоб допомогти приборкати ранні події, що відбуваються в мозку задовго до того, як проявляться симптоми хвороби Альцгеймера. Вчені змогли запобігти цим раннім подіям та подальшому розвитку патології мозку на експериментальних моделях тварин у лабораторії.

Дослідження з’являється в журналі Нейрон.

"Поширені захворювання, такі як хвороба Паркінсона, Альцгеймера та деменція, частково спричинені аномальним накопиченням певних білків у мозку", - сказала старший автор доктор Худа Зогбі, професор молекулярної та людської генетики в Baylor, директор неврологічних досліджень Яна і Дана Дункана. Інститут при Техаській дитячій лікарні.

«Деякі білки стають токсичними, коли накопичуються; вони роблять мозок вразливим до дегенерації. Тау є одним із тих білків, які беруть участь у хворобі Альцгеймера та деменції ".

"Вчені в цій галузі зосереджуються в основному на останніх стадіях хвороби Альцгеймера", - сказав перший автор доктор Крістіан Лазанья-Рівз.

"Тут ми спробували знайти підказки про те, що відбувається на самих ранніх стадіях хвороби, до появи клінічних незворотних симптомів, з метою запобігання або зменшення тих ранніх подій, що призводять до руйнівних змін у мозку через десятки років".

Вчені міркували, що якщо вони зможуть знайти способи запобігти або зменшити накопичення тау в мозку, вони відкриють нові можливості для розробки медикаментозних методів лікування цих захворювань.

Клітини контролюють кількість своїх білків за допомогою інших білків, які називаються ферментами. Щоб знайти, які ферменти впливають на накопичення тау, вчені систематично інгібували ферменти, які називаються кіназами.

"Ми інгібували близько 600 кіназ по одній і знайшли одну, звану Nuak1, інгібування якої призвело до зниження рівня тау", - сказав Зогбі.

Вчені провели скринінг ферментів у двох різних системах, культивували клітини людини та лабораторну плодову муху. Скринінг плодової мухи дозволив вченим оцінити ефекти інгібування ферментів у функціональній нервовій системі в живому організмі.

«Скринінг сотень кіназ на моделі плодових мух був критичним, оскільки ми могли оцінити дегенерацію, спричинену тау в нервовій системі мухи, та виміряти дисфункцію нейронів. Скринінг такої великої кількості не можна проводити за допомогою інших тваринних моделей, таких як миші, а культивовані клітини не можуть моделювати складні функції нервової системи », - сказав спів-старший автор доктор Хуан Ботас.

"Ми виявили один фермент, Nuak1, пригнічення якого постійно призводило до зниження рівня тау як у клітинах людини, так і у плодових мух", - сказав Зогбі. «Потім ми перенесли цей результат на мишачу модель хвороби Альцгеймера і сподівались, що результати збережуться, і вони це зробили. Інгібування Nuak1 покращило поведінку мишей та запобігло дегенерацію мозку ".

«Підтвердження в трьох незалежних системах - клітинах людини, плодової мухи та миші - що пригнічення Nuak1 призводить до зниження рівня тау та запобігає аномаліям мозку, викликаним накопиченням тау, переконало нас, що Nuak1 є надійною потенційною мішенню для ліків для запобігання захворювань таких як хвороба Альцгеймера », - сказав Зогбі.

"Наступним кроком є ​​розробка препаратів, які будуть інгібувати Nuak1, сподіваючись, що одного дня вдасться знизити рівень тау з низькою токсичністю у осіб, яким загрожує деменція через накопичення тау".

Такі наукові дослідження, які розкривають основні біологічні механізми захворювання, дають змогу розробляти нові стратегії профілактики або лікування таких захворювань, як хвороба Альцгеймера, Паркінсона чи деменція.

У майбутньому, можливо, буде можливо лікувати людей, яким загрожує хвороба Альцгеймера, дотримуючись низького рівня тау. Подумайте, як прийом препаратів, що знижують рівень холестерину, допоміг контролювати накопичення холестерину в судинах, що призводить до атеросклерозу та серцевих захворювань.

"Коли люди почали приймати ліки, що знижують рівень холестерину, вони жили довше і здоровіше, а не вмирали раніше від серцевих захворювань", - сказав Зогбі.

«Ніхто не замислювався про хворобу Альцгеймера в такому світлі. Тау при хворобі Альцгеймера можна порівняти з холестерином при серцевих захворюваннях. Тау - це білок, який, коли він накопичується в міру старіння людини, підвищує вразливість мозку до розвитку хвороби Альцгеймера », - сказала вона.

"Тож, можливо, якщо ми зможемо знайти препарати, які зможуть утримувати тау на рівнях, не токсичних для мозку, тоді ми зможемо запобігти або затримати розвиток хвороби Альцгеймера та інших захворювань, частково спричинених накопиченням токсичного тау".

Джерело: Медичний коледж Бейлора