Что общего между Стивеном Хокингом и Мао Цзэдуном? Они оба страдали от бокового амиотрофического склероза (БАС), от которого до сих пор не удалось вылечить. Ученые из Осакского столичного университета сделали важный шаг к предотвращению БАС и другого заболевания головного мозга, называемого лобно-височной деменцией (ЛВД), проведя исследование воздействия антибиотика рифампицина на генетически модифицированных мышей. Их статья опубликована в журнале Biomedicines.
«Основной причиной ЛВД и БАС является экспансия гексануклеотидных повторов (HRE) в некодирующих областях гена C9orf72», — сказал ведущий исследователь профессор Таками Томияма. Эта мутация вызывает нейродегенерацию за счет мутаций потери или приобретения токсической функции. «На мутацию потери функции указывает образование структуры нуклеиновой кислоты, называемой G-квадруплексом, которая блокирует транскрипцию C9orf72. На мутацию усиления токсической функции указывает образование очагов РНК, агрегатов токсичных РНК и белков дипептидных повторов (DPR)», — объяснил профессор Томияма. Вместе G-quadruplex и DPR еще больше ускоряют агрегацию РНК-связывающих белков, таких как TDP-43, что приводит к нейродегенерации.
Рифампицин — антибиотик, замедляющий выработку бактериальной РНК; его обычно вводят в сочетании с другими антибиотиками. Изучая влияние рифампицина на формирование очагов РНК, DPR и включений TDP-43, исследовательская группа определила его потенциал для предотвращения ЛВД и БАС. Они назально вводили рифампицин мышам с человеческим геном C9orf72, содержащим 500 гексануклеотидных повторов. Затем команда оценила когнитивные функции мышей, наблюдая за их способностью выходить из лабиринта, прежде чем исследовать ткань их мозга.
Полученные данные показывают, что интраназальное лечение рифампицином значительно улучшило когнитивную функцию и память мышей. Он существенно ингибировал образование цитоплазматических включений, состоящих из белковых агрегатов, в ткани головного мозга. Рифампицин также ослаблял образование очагов РНК, содержащих G-квадруплекс, хотя и неясно, каким образом. Кроме того, лечение рифампицином также ослабляло потерю синапсов, потерю нейронов и активацию микроглии.
Это исследование является последним в серии статей исследователей о влиянии рифампицина на профилактику неврологических расстройств. «Ранее мы показали на модельных мышах, что назальное введение рифампицина эффективно против деменции, такой как болезнь Альцгеймера, тау-ассоциированная ЛВД и деменция с тельцами Леви», — заключил профессор Томияма. «Однако на этот раз было обнаружено, что он также эффективен против возникновения и прогрессирования ЛВД и БАС, вызванных геном C9orf72. Рифампицин может быть широко эффективным препаратом для предотвращения нейродегенеративных заболеваний».
