Как два препарата от болезни Альцгеймера обращают старение

Новое исследование на мышах раскрывает механизмы, посредством которых два экспериментальных препарата, которые могут лечить болезнь Альцгеймера, обладают более широкими антивозрастными свойствами и могут обратить вспять связанное с возрастом снижение когнитивных функций.

Семейный анамнез, гены и некоторые образы жизни влияют на риск заболевания болезнью Альцгеймера, но возраст является самым большим фактором риска, о котором знают исследователи.

Большинству людей, которым ставят диагноз болезни Альцгеймера, не менее 65 лет. Фактически, после этого возраста риск развития состояния удваивается каждые 5 лет.

Тем не менее, ученые еще не до конца понимают, на молекулярном уровне, как старение влияет на развитие болезни Альцгеймера.

Предыдущие исследования показали, что нарушение метаболизма глюкозы в мозге происходит до появления симптомов болезни Альцгеймера. Церебральный метаболизм глюкозы в любом случае снижается с возрастом, но при болезни Альцгеймера снижение гораздо более серьезное.

Кроме того, другие исследования показали, что дисфункциональные митохондрии в клетках мозга являются отличительной чертой как нормального старения, так и болезни Альцгеймера.

Вооружившись этими знаниями, исследователи из Института биологических исследований Солка и Научно-исследовательского института Скриппса - оба в Ла-Холье, Калифорния - намеревались опробовать несколько препаратов в условиях, которые "имитируют многочисленные аспекты нейродегенерации, ассоциированной с пожилым возрастом, и патологию головного мозга, включая энергетическая недостаточность и митохондриальная дисфункция. Антонио Керрэйс, штатный сотрудник Института биологических исследований Солка, является первым и соответствующим автором новой статьи, которая теперь появляется в журнале eLife.

Выбор препаратов для тестирования

Керрейс и его команда проверили два экспериментальных препарата - названные CMS121 и J147 - которые уже показали, что исследования "очень нейропротективны" на мышиной модели болезни Альцгеймера, возможно, даже способны обратить когнитивные нарушения.

Предыдущее исследование, впервые разработанное Currais, предположило, что соединения улучшают память и «предотвращают некоторые аспекты старения» у мышей, которые быстро старят, особенно при раннем введении.

Оба соединения являются производными растений, которые обладают лечебными свойствами. CMS121 происходит из флавонола физетина, а J147 является производным молекулы, присутствующей в куркумине карри и специй.

Итак, хотя предыдущие испытания показали, что эти два соединения обладают нейропротекторными преимуществами, механизмы, лежащие в основе этих эффектов, были менее ясны.

«Мы предположили, что соединения могут смягчить некоторые аспекты старения метаболизма и патологии головного мозга», - пишут Currais и коллеги в своей новой статье.

Механизмы, которые обращают старение

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи кормили быстро стареющих мышей этими двумя соединениями и использовали мультиомический подход, чтобы идентифицировать механизмы в действии.

Они кормили грызунов двумя соединениями, когда им было 9 месяцев, что примерно соответствует человеческому эквиваленту позднего среднего возраста.

Приблизительно через 4 месяца после начала лечения ученые проверили память и поведение грызунов и исследовали генетические и молекулярные изменения в их мозге.

Эксперименты показали, что у мышей, получавших лечение, память была намного лучше, чем у тех, кто этого не делал. Важно отметить, что у обработанных мышей гены, связанные с функциональными, энергогенерирующими митохондриями, продолжали экспрессироваться в течение всего процесса старения в результате действия двух препаратов.

На более детальном уровне эксперименты показали, что эти препараты действовали путем повышения уровня химического вещества, называемого ацетилкофермент А.

Это улучшило функцию митохондрий, клеточный метаболизм и выработку энергии, тем самым защищая клетки мозга от молекулярных изменений, которые характеризуют старение.

Автор соответствующего исследования Памела Махер, старший научный сотрудник Института Солка, комментирует полученные данные, говоря: «Уже были некоторые данные исследований на людях о том, что функция митохондрий негативно влияет на старение и что она хуже в контексте Альцгеймера. Суть в том, что эти два соединения предотвращают молекулярные изменения, связанные со старением». Памела Махер

Керрэйс также разделяет некоторые планы группы на будущее исследование, говоря: «В настоящее время мы используем различные модели на животных, чтобы исследовать, как этот нейропротективный путь регулирует специфические молекулярные аспекты биологии митохондрий и их влияние на старение и болезнь Альцгеймера».