Нейробиологи СПбГУ, университетов Бельгии и Италии нашли новый способ частично восстановить память при болезни Альцгеймера
Международная группа ученых, в состав которой вошел директор Института трансляционной биомедицины СПбГУ Рауль Гайнетдинов, открыла инновационный подход к лечению когнитивных нарушений при болезни Альцгеймера. Нейробиологи обнаружили, что активация рецептора TAAR1 может частично улучшать память и предотвращать развитие психозов у пациентов. Выводы ученых помогут в разработке новых лекарств от заболевания.
Болезнь Альцгеймера — нейродегенеративное расстройство, от которого на планете страдают не менее 27 миллионов человек. У пациентов с таким диагнозом наблюдаются нарушения кратковременной и долговременной памяти, проблемы с речью, восприятием и ориентацией в пространстве, утрата двигательных функций и психозы. Считается, что в развитии болезни Альцгеймера участвует бета-амилоидный пептид (пептид Аβ). При чрезмерном накоплении в организме он начинает образовывать амилоидные бляшки — структуры из неправильно свернувшихся белков, которые не растворяются, не выводятся и со временем вызывают отмирание нейронов головного мозга.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Значительнее всего бета-амилоидный пептид ухудшает работу глутаматной нейромедиаторной системы, которая отвечает за когнитивные функции организма, прежде всего за запоминание и обучение. Отложение пептида Аβ приводит к тому, что часть глутаматных рецепторов перемещается с поверхности клеток внутрь, за счет чего нарушается передача сигналов между нейронами и клетками, происходят сбои в когнитивных процессах.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Итальянского технологического института, Миланского университета и Университета Монса впервые нашли подход к лечению болезни Альцгеймера, который позволит это предотвратить.
Исследователи выяснили, что на работу глутаматной системы может влиять трейс-аминовый рецептор TAAR1.
Трейс-амины, или следовые амины, — это двоюродные братья дофамина и серотонина. Рецепторы к этим веществам были открыты относительно недавно, примерно 20 лет назад. У человека насчитывается шесть подтипов таких рецепторов, и TAAR1 — самый изученный из них.
Участник научной группы, директор Института трансляционной биомедицины СПбГУ Рауль Гайнетдинов
Ранние исследования показали, что TAAR1 участвует в регуляции эмоционального состояния человека, а потому, воздействуя на этот рецептор, можно избавлять пациентов от различных психических расстройств. В частности, было доказано, что активация TAAR1 позволяет лечить шизофрению.
В своем новом исследовании нейробиологи СПбГУ, университетов Бельгии и Италии проверили, возможно ли аналогичным образом добиться улучшений при болезни Альцгеймера. Для этого ученые с помощью пептида Аβ воспроизвели на клеточном уровне сбои в работе глутаматной системы, а после — добавили в пробирки с образцами активатор TAAR1.
«Благодаря этому глутаматные рецепторы, которые из-за скопления бета-амилоидного пептида "прятались" внутри клеток, переместились обратно на поверхность и стали активны. В результате функция глутаматной системы в значительной степени восстановилась. Аналогичный эффект мы обнаружили при работе с мышами», — рассказал профессор СПбГУ Рауль Гайнетдинов.
В рамках исследования ученые изучили состояние животных, у которых из-за высокой концентрации в организме пептида Аβ наблюдались симптомы, схожие с болезнью Альцгеймера, а именно — деменция и психозы. Одной группе мышей нейробиологи вводили активатор TAAR1, вторая не получала подобной терапии.
Исследование проводилось при поддержке гранта Российского научного фонда № 19-75-30008. Руководитель проекта — директор Института трансляционной биомедицины СПбГУ Рауль Гайнетдинов, один из первопроходцев и мировых лидеров в области изучения новой нейротрансмиттерной системы, связанной со следовыми аминами.
В результате животные с активированным рецептором вели себя гораздо спокойнее. Также у них частично восстановилась память, благодаря чему мыши из этой группы более эффективно справлялись с тестом на прохождение Y-лабиринта — они лучше и чаще запоминали, в какой из коридоров необходимо повернуть, чтобы найти пищу.
«Исходя из полученных результатов можно предположить, что лекарства, воздействующие на TAAR1, смогут стать "двойным ударом" по болезни Альцгеймера — они будут одновременно восстанавливать когнитивные функции и дополнительно вызывать антипсихотический эффект», — подчеркивает Рауль Гайнетдинов.
Профессор отметил, что к выходу на рынок в США и Швейцарии уже готовятся препараты нового поколения, регулирующие активность рецептора TAAR1 и направленные на лечение шизофрении. Они станут первыми в мире антипсихотическими средствами, которые не блокируют дофаминовые рецепторы, за счет чего имеют минимальные побочные эффекты. Выводы новой работы нейробиологов СПбГУ, Бельгии и Италии помогут начать клинические испытания этих лекарств для последующего применения при болезни Альцгеймера.