Найдена еще одна терапевтическая мишень для лечения болезни Альцгеймера

Ученые еще на один шаг приблизились к разработке лекарственного препарата для лечения старческого слабоумия и потери памяти. Группа исследователей из Кореи обнаружила, что реактивные астроциты, особый тип клеток нервной ткани, характерный для пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, ошибочно и в избытке вырабатывают ингибиторный нейротрансмиттер гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК) и выводят ее через белковый канал Best1. Вышедшая из клеток ГАМК ингибирует соседние нейроны, что вызывает нарушения в синаптической передаче и, как следствие, влияет на память. Открытие может лечь в основу разработки препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Результаты исследования, проведенного под руководством доктора Джастина Ли (Justin Lee) из Корейского Научно-Технического Института (Korea Institute of Science and Technology, KIST) и доктора Дезу Ким (Daesoo Kim) из Корейского Ведущего Научно-Технического Института (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST), опубликованы в журнале Nature Medicine.

Болезнь Альцгеймера, являющаяся наиболее частой причиной старческого слабоумия, летальна и в настоящее время неизлечима. Заболевание характеризуется поражением и разрушением клеток мозга, что приводит к потере памяти. Каждый восьмой американец старше 65 лет страдает от болезни Альцгеймера. В Корее в 2011 г. 7600 пожилых людей со старческим слабоумием потерялись и остались бездомными. К настоящему времени у ученых нет четкого представления о механизмах развития слабоумия при болезни Альцгеймера. На данный момент гибель нейронов является единственным предполагаемым механизмом, упоминаемым в научной литературе.

Корейские исследователи установили, что реактивные астроциты у мышей с моделью болезни Альцгеймера синтезируют ингибиторный нейротрансмиттер ГАМК при помощи фермента моноаминоксидазы B и выводят ГАМК через канал Bestrophin-1, подавляя нормальный информационный поток, передающийся по синапсам. Основываясь на полученных сведениях, ученым удалось уменьшить выработку и выход ГАМК путем ингибирования фермента МАО-В или канала Bestrophin-1, значительно ослабив нарушения при возбуждении нейронов и синаптической передаче и улучшив память больных мышей.

В поведенческих тестах группа исследователей использовала особенность мышей к предпочтению темных мест. В случае контакта мыши с электрическим током в темном месте животное запомнит это и будет стараться избегать темных мест. Однако мыши с моделью болезни Альцгеймера не помнят, что шок был связан с темными местами и продолжают возвращаться в них. Исследователи продемонстрировали, что лечение таких мышей с помощью ингибитора МАО-В полностью восстанавливает память животного. В настоящее время препарат селегилин, используемый в исследовании, применяется для лечения болезни Паркинсона в качестве дополнительной терапии и считается одним из лучших средств, ингибирующих МАО-В. Однако ранее было показано, что он малоэффективен при болезни Альцгеймера.

Команда исследователей доказала, что селегилин эффективен в качестве кратковременного средства, но при длительном использовании у мышей с моделью болезни Альцгеймера эффективность терялась. При лечении на протяжении одной недели селегилин возвращал возбудимость нейронов на нормальный уровень. Однако, когда препарат использовался в течение 2-4 недель, нейронная активность снова возвращалась на уровень, характерный для больных животных. Таким образом, существует необходимость разработки нового препарата, обладающего длительным действием.

«Благодаря исследованию мы обнаружили новые механизмы потери памяти пациентами, страдающими болезнью Альцгеймера. Также мы предложили новые терапевтические мишени, отвечающие за выработку ГАМК и механизмы ее выхода в реактивных астроцитах. Более того, мы нашли стартовую площадку для разработки ингибиторов МАО-В с долговременным действием», - говорит Джастин Ли.

По материалам Korea Institute of Science and Technology (KIST)

Оригинальная статья:
Seonmi Jo, Oleg Yarishkin, Yu Jin Hwang, Ye Eun Chun, Mijeong Park, Dong Ho Woo, Jin Young Bae, Taekeun Kim, Jaekwang Lee, Heejung Chun, Hyun Jung Park, Da Yong Lee, Jinpyo Hong, Hye Yun Kim, Soo-Jin Oh, Seung Ju Park, Hyo Lee, Bo-Eun Yoon, YoungSoo Kim, Yong Jeong, Insop Shim, Yong Chul Bae, Jeiwon Cho, Neil W Kowall, Hoon Ryu, Eunmi Hwang, Daesoo Kim, C Justin Lee. GABA from reactive astrocytes impairs memory in mouse models of Alzheimer's disease. Nature Medicine, 2014; DOI: 10.1038/nm.3639