Обман ключевого фермента может успокоить чрезмерно возбужденные рецепторы в головном мозге, говорят нейробиологи, называя это возможной стратегией против инсульта, болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний.
Ведущий автор Мишель Бодри из Университета Южной Калифорнии, его аспирант Вэй Сюй и сотрудники из Университета Британской Колумбии обрисовывают свою технику в феврале. 1 выпуск Neuron.
Исследователи вводили лабораторным мышам пептид-ловушку, содержащий фрагмент рецептора, который способствует гибели клеток при нейродегенеративных заболеваниях.
Они надеялись, что токсичный фермент кальпаин захватит ловушку, а не реальный рецептор, предотвращая повреждение мозга.
Затем в качестве теста исследователи ввели мышам каиновую кислоту, химическое вещество, которое, как известно, вызывает судороги и гибель нейронов.
Хотя судороги все еще имели место, как и у контрольных мышей, у субъектов не наблюдалось никаких повреждений мозга.
"Мы устраняем большую часть гибели нейронов," Бодри сказал. "Я был удивлен, что это работает. Похоже, пептид практически полностью нейропротекторный."
Бодри, один из наиболее часто цитируемых исследователей USC, изучает кальпаин и другие химические вещества в мозге более 20 лет.
Ученые десятилетиями знали, что глутамат нейротрансмиттера, который заставляет нейроны срабатывать, также может их уничтожить. При чрезмерной активации рецепторы глутамата запускают цепную реакцию, которая повышает концентрацию кальция и активирует кальпаин среди других токсичных ферментов.
Но Бодри и Сюй заметили, что в одном рецепторе mGluR1?, ситуация еще хуже. В нормальных условиях этот рецептор является нейропротекторным. Однако кальпаин усекает его и делает его нейродегенеративным таким образом, что запускается петля положительной обратной связи, которая приводит к еще более высоким уровням кальция и постоянной активации кальпаина.
Кроме того, вырезав mGluR1?, кальпаин устраняет свою нейропротекторную функцию.
Приманка, разработанная Сюй, полностью изменила результаты. Обманывая кальпаин, он предотвращал повреждение рецептора и позволял положительной реакции продолжаться. Кроме того, это прервало цикл обратной связи, который вызвал активацию кальпаина.
"Это потенциально способ лечения любых состояний, связанных с такой эксайтотоксичностью," Бодри сказал, и особенно, добавил он, для "окно возможностей" через несколько часов после инсульта.
В то время как инсульт убивает одни клетки мозга сразу, другие умирают гораздо дольше. По словам Бодри, если инсульт запустил петлю обратной связи кальций-кальпаин, лечение ложными пептидами может спасти некоторые клетки.
Его группа планирует протестировать лечение на модели инсульта на мышах.
Источник: Университет Южной Калифорнии