Короткие пептиды для восстановления функций мозга при болезни Альцгеймера
Среда, 30 июня 2021Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной формой деменции и чаще всего обнаруживается у людей старше 65 лет. Как правило, на ранних стадиях наблюдается расстройство кратковременной памяти, а на более поздних – потеря и долговременной памяти, нарушения речи и когнитивных функций. По данным Всемирной организации здравоохранения во всем мире ежегодно выявляется почти 10 миллионов новых случаев заболевания, причем это число неуклонно растет. В связи с этим разработка лекарственных препаратов, новых методов лечения деменции, изучение механизмов действия очень актуальны.
С помощью экспериментальных и теоретических исследований специалисты НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ и Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии выявили, каким образом короткие трипептиды EDR и KED могут замедлять развитие болезни Альцгеймера в экспериментальной модели. Предложен возможный механизм действия этих биомолекул.
«Нейропротекторные свойства пептидов EDR и KED были известны ранее. Пероральное применение этих пептидов (в форме капсул) повышало функции головного мозга у пациентов среднего и пожилого возраста при физической и эмоциональной нагрузке. Трипептиды EDR и KED стимулировали развитие (дифференцировку) нейронов головного мозга в культуре стволовых клеток человека. Уникальность данной работы заключается в том, что удалось установить механизм, лежащий в основе защитного эффекта этих биомолекул. Он связан с тем, что EDR и KED способствуют сохранению в нейронах дендритных шипиков, которые разрушаются при болезни Альцгеймера», - пояснил ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биофизики НИЦ "Курчатовский институт" - ПИЯФ доктор физико-математических наук Михаил Петухов. Таким образом эти пептиды поддерживают нейрональную пластичность - способность мозга формировать новые нейронные связи взамен утраченных и сохранять за счет этого свои функции.
Исследования показали, что пептиды EDR и KED восстанавливают до нормы нейропластичность мозга трансгенных мышей с генами болезни Альцгеймера человека, а также плотность дендритных шипиков, играющих важную роль в передаче нервного импульса. В работе с помощью методов молекулярного моделирования исследовали потенциальные сайты связывания этих пептидов на двунитевой ДНК в классической B-форме. Установлено что, несмотря на разницу структуры, эти пептиды имеют сходный набор сайтов связывания на двунитевой ДНК, а их последовательности часто встречаются в промоторных областях генов CASP3, NES, GAP43, APOE, SOD2, PPARA, PPARG, GDX1 которые вовлечены в патогенез болезни Альцгеймера. Полученные результаты могут оказаться первым перспективным шагом на пути создания лекарственных средств для коррекции функции мозга при болезни Альцгеймера. Статья опубликована в журнале «Pharmaceuticals» (Швейцария).
В исследовании также приняли участие специалисты Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, Санкт-Петербургского политехнического института Петра Великого и Российского научного центра радиологии и хирургических технологий имени академика А.М. Гранова.
Справочно. Пептиды EDR и KED разработаны и синтезированы в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии под руководством заслуженного деятеля науки РФ, чл.-корр. РАН, профессора В.Х. Хавинсона.
