Новая нейропротекторная терапия поможет улучшить память

Зависимый от активности нейропротекторный белок (Activity-dependent neuroprotective protein, ADNP), необходимый для развития головного мозга, нередко мутирован у детей с расстройствами аутистического спектра. У пожилых мужчин и женщин экспрессия ADNP в крови коррелирует с умственными способностями и значительно изменяется при болезни Альцгеймера. Хорошо известно как соотношение 3:1 количества страдающих аутизмом мальчиков и девочек, так и факт большего числа женщин, страдающих болезнью Альцгеймера, по сравнению с мужчинами, однако, причины этого феномена, а также теория о различной организации головного мозга мужчин и женщин, по-прежнему горячо обсуждаются.

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Тель-Авива (Tel Aviv University, TAU, Израиль), освещает нейропротекторный потенциал пептида SKIP для ADNP-заместительной терапии, разработанной в университете, и отмечает разницу в коммуникации нервных клеток самцов и самок мышей. Если исследователям удастся понять, почему ADNP (который является важным регуляторным геном) работает по-разному у самцов и самок, препараты для потенциальной терапии могут быть оптимизированы для лечения как аутизма, так и болезни Альцгеймера.

Исследование было проведено под руководством профессора Илланы Гозес (Illana Gozes), руководителя лаборатории молекулярной нейроэндокринологии им.Элтона Медицинского Факультета Саклера (Sackler Faculty of Medicine), а также членом Центра Исследования Мозга Адамс Супер (Adams Super Center for Brain Studies) и Школы нейронаук Сагол (Sagol School of Neuroscience) при TAU. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Psychiatry.

Разница между полами?

«Мы обнаружили явные различия в действии ADNP на самцов и самок мышей, – говорит профессор Гозес, – Движение транспортируемого материала сквозь нервные клетки головного мозга обследуемых животных у самцов происходило медленнее. Такая информация критически важна, поскольку может быть использована для моделирования более эффективных и успешных клинических испытаний для неврологических кандидатных препаратов и, возможно, разработки точной терапии для лечения нарушений или состояний, связанных с ADNP, с особым вниманием к гендерным различиям».

Профессор Гозес и ее научная группа исследовали поведенческий ответ ADNP-дефицитных и нормальных самцов и самок мышей на различные когнитивные задачи и социальные ситуации. Работа проводилась в сотрудничестве с Центром Вычислительной Нейровизуализации Штраусса (Alfredo Federico Strauss Center for Computational Neuroimaging) и Отделом Биоинформатики (Bioinformatics Unit) TAU, а также Институтом Технологии Technion (Technion -- Institute of Technology, Израиль ) для применения новаторского метода, который приведет к новому пониманию молекулярных механизмов, лежащих в основе различий головного мозга самок и самцов мыши.

Белок ADNP взаимодействует с так называемыми EB-белками (end-binding proteins) микротрубочек нервных клеток – клеточных структур, поддерживающих форму клетки и служащих «рельсами» для транспорта биологического материала. Благодаря этому взаимодействию происходит регуляция формирования дендритов (отростков нервных клеток) и пластичности головного мозга. Профессор Гозес и ее научная группа разработали 4-аминокислотный пептид SKIP, который также связывается с EB-белками и способен заместить белок ADNP у Adnp- дефицитных мышей. Ученые зафиксировали усиление функции микротрубочек и нейронного транспорта как у самцов, так и у самок, при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ).

«Потеря защитных белков приводит клетку к физическим повреждениям, в конце концов, разрушающим ее, – говорит профессор Гозес, чьи ранние исследования пептида NAP, являющегося укороченной формой ADNP, подтвердили функцию защиты умственных способностей, – Новый кандидатный препарат SKIP, вдвое меньший NAP, повышает и восстанавливает заблокированный нейронный транспорт и нормализует его».

Социальное поведение

Реакции самцов и самок в разных социальных ситуациях также отличались. «Было установлено, что SKIP нормализует реакции мышей в социальных ситуациях, – рассказывает профессор Гозес, – Нормальные самцы и самки вели себя по-разному: самки редко контактировали с новыми особями, в то время как самцы гораздо чаще обращались к новым мышам. ADNP-дефицитные самцы и самки мыши предпочитали компании знакомых мышей. После интраназального внедрения SKIP мы увидели, что самки и самцы грызунов вели себя как при норме».

«При лечении пациентов врачи должны обращать внимание на их пол, – заключает профессор Гозес, – В поведении некоторых нервов и путей коммуникации нервных клеток могут быт гендерные различия. ADNP участвует в этом процессе. Существует разница в том, как мужчины и женщины реагируют на свое окружение, а различия на молекулярном уровне могут указывать на действительно существующую разницу между мышлением мужчин и женщин».

SKIP запатентован компанией Ramot при Университете Тель-Авива, в настоящее время занимающейся финансированием этой клинической разработки.

По материалам American Friends of Tel Aviv University

Оригинальная статья:
N Amram, G Hacohen-Kleiman, S Sragovich, A Malishkevich, J Katz, O Touloumi, R Lagoudaki, N C Grigoriadis, E Giladi, A Yeheskel, M Pasmanik-Chor, Y Jouroukhin, I Gozes. Sexual divergence in microtubule function: the novel intranasal microtubule targeting SKIP normalizes axonal transport and enhances memory. Molecular Psychiatry, 2016; DOI: 10.1038/mp.2015.208