Міжнародна команда дослідників вперше довела причинно-наслідковий зв’язок між порушенням роботи мітохондрій і симптомами нейродегенеративних захворювань. У мозку мишей, змодельованих для вивчення деменції, вдалося відновити пам’ять шляхом активації клітинних «енергостанцій» — мітохондрій. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Що таке мітохондрії і чому вони важливі для мозку
Мітохондрії — це клітинні органели, що працюють як «електростанції»: вони виробляють енергію, необхідну для життєдіяльності організму. Особливо важливою є їхня роль у нервових клітинах, які споживають значну кількість енергії.
Порушення у роботі мітохондрій уже тривалий час пов’язують із нейродегенеративними захворюваннями, зокрема з хворобою Альцгеймера. Проте досі було незрозуміло, чи є ця дисфункція причиною таких хвороб, чи лише їх наслідком.
У новому дослідженні вчені з Франції, Канади та інших країн створили інструмент під назвою «mitoDREADD-Gs», який дозволяє штучно «вмикати» мітохондріальну активність у нейронах. Застосування цієї технології дозволило не лише зупинити прогрес деменції в мишей, а й відновити втрачену пам’ять.
Як працює технологія mitoDREADD-Gs і що таке CNO
Ключем до експерименту став фармакологічно інертний препарат «клозапін-N-оксид» (CNO). У звичайному організмі він не має активної дії, однак у поєднанні зі штучно вбудованими в клітини рецепторами DREADDs (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs), він запускає низку клітинних процесів.
MitoDREADD-Gs — це спеціально розроблений інструмент, який активує мітохондрії через вплив CNO. Дослідники використали його на мишах з модельованими симптомами деменції. Після введення CNO вчені зафіксували значне покращення пам’яті й координації рухів у тварин.
Ба більше, під час експерименту вчені навмисно пригнічували активність мітохондрій, викликаючи характерні когнітивні порушення, після чого успішно повертали функцію, знову активуючи «mitoDREADD-Gs». Це дозволило підтвердити прямий причинно-наслідковий зв’язок між роботою мітохондрій і розвитком симптомів нейродегенеративних хвороб.
«Це перша робота, яка встановлює прямий зв’язок між мітохондріальною дисфункцією та симптомами, подібними до тих, що спостерігаються при хворобі Альцгеймера», — пояснив нейробіолог Джованні Марсікано з французького Національного інституту здоров’я та медичних досліджень (INSERM).
ФОТО: Після введення CNO активність мітохондрій (позначена червоним) значно зросла — це видно на зображеннях праворуч
Що таке деменція і чому це важливо для медицини
Деменція — це збірний термін для ряду станів, які спричиняють поступову втрату когнітивних функцій, таких як пам’ять, мислення, орієнтація, мова. Найвідомішим її різновидом є хвороба Альцгеймера.
Ці стани розвиваються повільно й, зазвичай, невиліковні. За даними ВООЗ, у світі понад 55 мільйонів людей живуть з деменцією, і це число стрімко зростає.
Тож пошук терапії, яка не лише сповільнює, а й зворотно діє на розвиток симптомів, є надзвичайно актуальним. Саме тому результати дослідження, що демонструють можливість відновлення пам’яті шляхом активації клітинних процесів, викликають значний інтерес у наукової спільноти.
Попри успіхи в експериментах, «mitoDREADD-Gs» наразі не можна застосовувати в медицині: для цього потрібне втручання в геном, аби клітини виробляли відповідні рецептори. Однак цей інструмент дозволяє глибше зрозуміти механізми, які лежать в основі деменції, та може слугувати платформою для розробки нових ліків.
«Розроблений інструмент допоможе нам ідентифікувати молекулярні й клітинні механізми, відповідальні за розвиток деменції, а в майбутньому — створити ефективні терапевтичні цілі», — зазначив біолог Етьєн Ебер Шателен з Університету Монктона в Канаді.
Команда планує перевірити ефективність цієї технології при інших формах нейродегенеративних порушень, зокрема психіатричних розладах.
«Наступним кроком буде вивчення довготривалого ефекту стимуляції мітохондрій і з’ясування, чи зможе це не лише зменшити симптоми, а й зупинити загибель нейронів або повністю її запобігти», — пояснив нейробіолог Луїджі Белоккіо з INSERM.
Раніше ми писали про дослідження, що препарат від болю може спричиняти деменцію
