Найден способ замедлить развитие нейродегенеративных заболеваний | Новости науки
Ученые Сеченовского университета определили, что белок теплового шока HSP70 может защищать нейроны при нейродегенеративных заболеваниях. Они подтвердили нейропротективный эффект HSP70 при таких заболеваниях, как боковой амиотрофический склероз (БАС), болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Полученные результаты открывают новые возможности для разработки препаратов, направленных на защиту мозга на молекулярном уровне, сообщили в пресс-службе университета.
Нейродегенеративные заболевания — это группа патологий, при которых нервные клетки мозга постепенно теряют свои функции и погибают. Эти заболевания затрагивают миллионы людей по всему миру и включают в себя как наследственные, так и возрастные формы. До сих пор эффективных методов остановки нейродегенерации не существует.
В ходе серии исследований, проведенных в течение нескольких лет, команда специалистов Сеченовского университета изучала влияние гиперэкспрессии HSPA1A — одного из ключевых белков семейства HSP70 — на развитие нейродегенерации у трансгенных мышей. В одном из последних экспериментов использовались мыши с моделью FUS-ассоциированного нейродегенеративного процесса — одной из форм болезни, схожей с БАС у человека.
«Мы наблюдали, что гиперэкспрессия HSP70 помогает клеткам лучше справляться с накоплением патологических белков, предотвращает их агрегацию и защищает нейроны от преждевременной гибели», — отметил доцент кафедры анатомии и гистологии человека Института клинической медицины им. Н. В. Склифосовского Геннадий Пьявченко.
HSP70 известны своей ролью в поддержании протеостаза — баланса между синтезом, сворачиванием и деградацией белков. В условиях стресса или болезни они помогают «спасать» поврежденные белки, предотвращая их накопление и токсическое действие.
В ходе экспериментов ученые зафиксировали у мышей с моделью FUS-ассоциированного нейродегенеративного процесса снижение уровня нейродегенерации в различных областях мозга. Интересно, что защитный эффект наблюдался не только в спинном мозге и коре, но и в лимбической системе — зоне мозга, связанной с эмоциями и поведением. Это может быть особенно важно для сохранения когнитивных и эмоциональных функций, часто нарушенных при нейродегенерации.
Также исследователи выяснили, что введение рекомбинантного HSP70 безопасно для мышей. В экспериментах не было выявлено выраженных структурных изменений в тканях мозга, печени, селезенки или тимуса после введения HSP70 в дозах до 500 мкг/кг. Эти данные дают основания полагать, что белок может быть безопасен при системном применении. Кроме того, оказалось, что защитный эффект HSP70 зависит от его локализации: внутриклеточный белок замедляет дегенерацию, тогда как внеклеточный может усиливать повреждение нейронов. Работы также включают разработку передовых методов анализа, включая количественное иммунофлуоресцентное картирование и раман-спектроскопию с использованием машинного обучения.
Полученные данные указывают на высокий потенциал HSP70 для терапии при нейродегенеративных заболеваниях, отмечают ученые. Хотя речь пока идет о доклинических моделях, результаты открывают перспективы для разработки препаратов, способных активировать защитные функции этих белков.
Исследования опубликованы в международных журналах, включая Frontiers in Molecular Neuroscience, Applied Sciences и Laser Physics Letters.