Новое исследование болезни Альцгеймера, проведенное учеными Scripps Research, выявило ранее неизвестный биохимический каскад в мозге, который приводит к разрушению синапсов, связей между нервными клетками, которые отвечают за память и познание.
Результаты представляют собой новый взгляд на открытие лекарств, которые лечат болезнь Альцгеймера, от которой страдают около 50 миллионов человек во всем мире. Исследование, проведенное профессором-исследователем Скриппса и председателем фонда Step Family Foundation Стюартом Липтоном, доктором медицины, опубликовано в журнале Science .
Эта недавно обнаруженная серия аномальных химических событий, называемых «реакциями транснитрозилирования белков», способствует потере синапсов, основной движущей силе потери памяти и когнитивного спада при болезни Альцгеймера.
Липтон, который также является клиническим неврологом, объясняет, что самые последние попытки разработать методы лечения болезни Альцгеймера были нацелены на липкий белок, известный как бета-амилоид, который накапливается в головном мозге пациентов, нарушая межклеточные связи и вызывая воспаление. Однако по ряду причин эти попытки потерпели неудачу в клинических испытаниях.
«Эта работа дает нам новую надежду на лучшие терапевтические цели, поскольку обнаруженные нами реакции лежат в основе действия амилоида», — говорит Липтон. «Мы открыли совершенно новый путь для разработки лекарств».
Lipton не новичок в разработке лекарств от болезней Альцгеймера и Паркинсона. Лекарства, разработанные и запатентованные его лабораторией, привели к созданию четырех одобренных FDA лекарств от этих заболеваний, в том числе широко назначаемого препарата мемантин (Namenda). «Однако нужны гораздо лучшие лекарства», — говорит Липтон.
История успеха химии
В новом исследовании Липтон и его команда использовали методы физической химии, чтобы количественно оценить, как электроны участвуют в химических реакциях, поскольку они подозревали, что в мозге могут происходить неизвестные процессы. Благодаря этому они обнаружили совершенно новую серию биохимических событий в нервных клетках, пораженных болезнью Альцгеймера.
Они обнаружили, что небольшие скопления бета-амилоидного белка вызывают чрезмерную активность нейронов и воспаление, что приводит к деструктивной серии реакций транснитрозилирования.
Процесс начинается с того, что избыточные уровни атомов азота (N) и кислорода (O) объединяются в «группу NO», которая затем переносится на строительный блок белка, называемый цистеином, для регулирования активности белка. Серия этих аберрантных белковых реакций отключает энергию нервных клеток головного мозга, разрушая их митохондрии — органеллы, которые генерируют энергию для биохимических реакций клетки. В конечном итоге это приводит к потере синапсов, соединяющих нервные клетки .
«Мы смогли показать, что эти реакции происходят в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, и когда мы предотвратили эти реакции в мозге животных, моделирующих болезнь, мы защитили синапсы», — говорит Липтон. «Наши результаты показывают, что можно вмешаться, чтобы обратить вспять повреждение синапсов, несмотря на бляшки и путаницы», — добавил он, имея в виду «бляшки» бета-амилоида и «клубки» неправильно свернутого тау-белка, оба из которых характерны для болезни Альцгеймера. болезнь.
Он отмечает, что, хотя нормальные уровни NO способствуют развитию памяти и обучения, чрезмерные уровни могут накапливаться с возрастом и наносить вред синапсам.
«Благодаря этим новым знаниям мы сможем восстановить синаптические связи у пациентов с болезнью Альцгеймера после того, как в их мозгу образовались обширные бляшки и путаницы», — добавляет Томохиро Накамура, доктор философии, старший научный сотрудник лабораторной группы Липтона и первый автор книги изучение.
Загрузка...
