Согласно новому исследованию, опубликованному 25 августа 2016 г. в журнале Scientific Reports, повышение уровня определенного белка в головном мозге смягчает характерные признаки болезни Альцгеймера на мышиной модели этого заболевания.
Белок, называемый нейрегулин-1, имеет множество форм и функций в мозге и уже является потенциальной мишенью для таких заболеваний мозга, как болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз и шизофрения.
"Нейрегулин-1 обладает широким терапевтическим потенциалом, но механически мы все еще узнаем, как он работает," говорит старший научный сотрудник Куо-Фен Ли, профессор лабораторий пептидной биологии Института Солка Клейтона и заведующий кафедрой молекулярной нейробиологии Хелен МакЛорейн. "Мы показали, что он способствует метаболизму бляшек головного мозга, характерных для болезни Альцгеймера."
Ранее исследователи показали, что обработка клеток нейрегулином-1, например, снижает уровни белка-предшественника амилоида, молекулы, которая генерирует бета-амилоид, который агрегирует и формирует бляшки в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Другие исследования показывают, что нейрегулин-1 может защищать нейроны от повреждений, вызванных блокировкой кровотока.
В новом исследовании команда Ли проверила эту идею на мышиной модели болезни Альцгеймера, подняв уровни одной из двух форм нейрегулина-1 в гиппокампе, области мозга, ответственной за обучение и память. Обе формы белка, по-видимому, улучшили производительность в тесте пространственной памяти в моделях.
Более того, уровни клеточных маркеров заболевания, включая уровни бета-амилоида и бляшек, были заметно ниже у мышей с большим количеством нейрегулина-1 по сравнению с контрольной группой.
Эксперименты группы показывают, что нейрегулин-1 разрушает бляшки, повышая уровень фермента неприлизина, который, как было показано, разрушает бета-амилоид. Но, вероятно, это не единственный путь, с помощью которого нейрегулин-1 дает свои преимущества, и группа изучает другие возможные механизмы, например, улучшает ли белок передачу сигналов между нейронами, что нарушено при болезни Альцгеймера, – говорит первый автор исследования Цзицин Сюй (Jiqing Xu). научный сотрудник группы Ли.
Препарат нейрегулин-1 недоступен на рынке, хотя он проходит клинические испытания в качестве потенциального средства лечения хронической сердечной недостаточности и болезни Паркинсона. Одним из преимуществ нейрегулина-1 как потенциального лекарственного средства является то, что он может преодолевать гематоэнцефалический барьер, что означает, что его можно вводить относительно неинвазивно, даже если эффективность не ясна. С другой стороны, другие исследования показывают, что слишком большое количество белка ухудшает функцию мозга. Работая с химиками из Salk, команда Ли придумала небольшую молекулу, которая может повышать уровень существующего нейрегулина-1 (вместо того, чтобы вводить его напрямую), и тестирует ее в клетках. Эта альтернативная терапия может быть лучшим способом предотвратить образование бляшек, поскольку небольшие молекулы легче проникают через гематоэнцефалический барьер.
Группа также заинтересована в нейрегулине-1 из-за его связи с шизофренией. Изменение в гене нейрегулина-1 – одно изменение в одной букве кода ДНК для белка – было обнаружено в семьях с шизофренией и связано с поздним началом болезни Альцгеймера с психозом. По словам Ли, белок может быть способом понять, как болезнь Альцгеймера совпадает с другими заболеваниями головного мозга.
Важным предостережением является то, что новое исследование проводилось на мышах одного типа с болезнью Альцгеймера. Группа Ли тестирует влияние нейрегулина-1 на других моделях. "Впереди еще много работы, прежде чем нейрегулин-1 станет лекарственным средством, но мы очень рады его потенциалу, возможно, в сочетании с другими терапевтическими средствами от болезни Альцгеймера," Ли говорит.