Молекула-шаперон, которая замедляет образование определенных белков, обращает вспять признаки заболевания, включая ухудшение памяти, на мышиной модели болезни Альцгеймера, согласно исследованию исследователей из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете.
В исследовании, опубликованном в журнале Aging Biology, исследователи изучили действие соединения под названием 4-фенилбутират (PBA), молекулы жирной кислоты, которая, как известно, действует как «химический шаперон», ингибирующий накопление белка . У мышей, моделирующих болезнь Альцгеймера, инъекции PBA помогли восстановить признаки нормального протеостаза (процесса регуляции белка) в мозгу животных, а также значительно улучшили их результаты в стандартном тесте на память, даже если их вводить на поздних стадиях заболевания.
«Улучшая здоровье нейронов и клеток в целом, мы можем смягчить или задержать прогрессирование заболевания », — говорит старший автор исследования Ниринджини Найду, доктор философии, доцент кафедры медицины сна. «Кроме того, снижение протеотоксичности — непоправимого повреждения клетки, вызванного накоплением поврежденных и неправильно свернутых белков — может помочь улучшить некоторые ранее утраченные функции мозга».
Болезнь Альцгеймера поражает более 6 миллионов американцев, и к 2060 году этот диагноз может быть поставлен 13,8 миллионам американцев, если не будут сделаны медицинские открытия, способные замедлить или вылечить болезнь. Как и другие нейродегенеративные заболевания, болезнь Альцгеймера характеризуется накоплением белковых агрегатов в головном мозге и включает в себя дисфункцию самого протеостаза.
Ранее исследователи обнаружили, что лечение PBA улучшило качество сна и производительность когнитивных тестов, а также помогло нормализовать протеостаз у мышей, которые моделируют обычное старение человеческого мозга. В рамках нового исследования они исследовали действие PBA на мышах, моделирующих болезнь Альцгеймера. Эти мыши, известные как мыши APPNL-GF, накапливают аномальные белковые агрегаты в своем мозгу, теряют многие синапсы, соединяющие клетки мозга , и развивают серьезные нарушения памяти — очень похоже на людей с болезнью Альцгеймера.
Во-первых, команда показала, что у этих мышей действительно есть признаки дисфункциональных механизмов протеостаза, включая хронически активированный процесс, называемый реакцией развернутого белка, и относительно низкие уровни естественного белка-шаперона, предотвращающего образование агрегатов, называемого связывающим белком иммуноглобулина (BiP) или Хспа5.
Затем аспирантка Дженнифер Хафич лечила мышей, начиная с раннего возраста, с помощью PBA и обнаружила, что лечение помогло восстановить признаки нормального протеостаза в ключевых областях мозга, связанных с памятью, у мышей. Лечение также восстановило способность мышей (которая в противном случае была отменена) различать движущиеся и неподвижные объекты в стандартном тесте памяти, называемом тестом на распознавание пространственных объектов.
Команда обнаружила, что они могут достичь аналогичных эффектов, включая устранение дефицита памяти, даже когда лечили мышей, начиная со среднего возраста.
Лечение как в раннем возрасте, так и в среднем возрасте показало признаки ингибирования процесса, который формирует наиболее заметные белковые агрегаты при болезни Альцгеймера, известные как бета-амилоидные бляшки. При более позднем лечении уменьшался не только основной процесс, но и количество самих амилоидных бляшек.
Преимущество PBA в качестве потенциального средства лечения болезни Альцгеймера заключается в том, что он может легко проникать из кровотока в мозг и уже одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения несвязанного метаболического расстройства.
