Новая надежда на лечение когнитивных расстройств

Результаты исследования способности к обучению мышей с измененной ферментативной активностью проливают свет на молекулярные основы обучения и памяти. Полученные данные могут лечь в основу исследований новых препаратов для лечения возрастных когнитивных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера, шизофрения и другие нарушения.

Ученые изменили у мыши ген с целью ингибирования активности фермента фосфодиэстеразы-4В (PDE4B), присутствующего во многих органах позвоночных животных, в том числе и в головном мозге. Результаты поведенческих тестов показали, что у таких животных повышаются умственные способности: они быстрее обучались, дольше помнили события и решали сложные задачи лучше, чем обычные мыши.

Например, генетически модифицированные мыши показывали лучшую способность распознавать других мышей, с которыми они встречались накануне, по сравнению с обычными (контрольными) особями. Они также быстрее обучались поиску скрытой платформы с выходом в водном лабиринте Морриса. Однако у экспериментальных мышей также было отмечено меньшее вспоминание пугающих событий через несколько дней, по сравнению с обычными грызунами.

Результаты опубликованной работы ограничены исследованиями на мышах и не проверялись на людях, однако фермент PDE4B есть и у человека. Ослабленная память на страх среди мышей с ингибированным PDE4B может заинтересовать исследователей, занимающихся поиском лечения патологического страха, квалифицированного как посттравматические стрессовые расстройства (Post-Traumatic Stress Disorder, PTSD).

Кроме того, у животных с ингибированным ферментом отмечалась меньшая тревожность. Они проводили больше времени в открытых ярко освещенных помещениях, по сравнению с контрольными мышами, предпочитавшими темные замкнутые пространства.

Обычные мыши испытывают естественное чувство страха перед кошками, однако, для животных с ингибированным ферментом характерно пониженное чувство страха запаха кошачьей мочи, что позволяет предположить влияние ингибирования фермента на рост рискованного поведения.

Таким образом, несмотря на преимущество мышей с ингибированным PDE4B в решении сложных задач, низкий уровень тревожности может оказаться неэффективным для диких животных.

«Когнитивные расстройства в настоящее время лечатся плохо. Поэтому я рад, что в ходе нашей работы на мышах удалось выявить фермент фосфодиэстеразу-4В – многообещающую мишень для новых потенциальных препаратов», – говорит доктор Стив Клапкот (Steve Clapcote) преподаватель фармакологии Школы Биомедицинских Наук при Университете Лидса (University of Leeds' School of Biomedical Sciences, Великобритания).

В настоящее время исследователи разрабатывают лекарственные препараты, специфически ингибирующие PDE4B. Они будут протестированы на животных для проверки возможности использования в клинических испытаниях на человеке.

«В будущем терапевтическое воздействие на PDE4B потенциально может повысить уровень жизни людей с нейрокогнитивными заболеваниями и тревожностью, и, возможно, они обладают ограниченным по времени действием после травматических событий»,– говорит доктор Александр МакГирр (Alexander McGirr), психиатр тренинга в Университете Британской Колумбии (University of British Columbia, Канада), являющийся соруководителем исследования.

«Исследование указывает на возможную роль гена PDE4B в обучении и памяти у мышей, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, можно ли применить результаты работы к пациентам с болезнью Альцгеймера или другим деменциям, – комментирует доктор Лора Фиппс (Laura Phipps) из центра изучения болезни Альцгеймера (Alzheimer's Research UK, Великобритания), не участвовавшая в данном исследовании, – Необходимо понять, как этот ген может влиять на память и мышление у людей, чтобы выяснить, может ли он служить мишенью для лечения болезни Альцгеймера».

Исследователи изменили ген мыши, чтобы ингибировать активность фермента фосфодиэстеразы-4В (PDE4B), присутствующего во многих органах позвоночных животных, включая головной мозг. (фото: © mgkuijpers / Fotolia)

По материалам University of Leeds

Оригинальная статья:
Alexander McGirr, Tatiana V Lipina, Ho-Suk Mun, John Georgiou, Ahmed H Al-Amri, Enoch Ng, Dongxu Zhai, Christina Elliott, Ryan T Cameron, Jonathan GL Mullins, Fang Liu, George S Baillie, Steven J Clapcote, John C Roder. Specific Inhibition of Phosphodiesterase-4B Results in Anxiolysis and Facilitates Memory Acquisition. Neuropsychopharmacology, 2015; DOI: 10.1038/npp.2015.240