Новое исследование показало, что знаменитый белок долголетия klotho улучшает состояние грызунов, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона.
Полученные данные открывают новые возможности в лечении этих и других нейродегенеративных заболеваний.
Руководила исследованием доктор Дена Дубаль (Dena Dubal), преподаватель неврологии в Университете Калифорнии в Сан-Франциско. Детали публикуются в Cell Reports.
Работа американских ученых была построена на предыдущих выводах их коллег о возможной связи между протеином klotho и умственной деятельностью. Опыты на мышах демонстрируют, что генетически модифицированные животные с повышенным уровнем данного протеина оказываются значительно умнее и способнее своих «нормальных» сородичей.
«Новые сведения добавили нам понимание того, как можно использовать белок долголетия в лечении когнитивных нарушений у субъектов с низким уровнем klotho, нормальным уровнем или нейродегенеративными заболеваниями. По мере старения населения планеты проблема когнитивной дисфункции становится одной из первоочередных, и пока не существует эффективных методов ее решения», — говорит доктор Дубаль.
Что такое протеин klotho?
Прежде чем говорить о лечебном потенциале чудо-белка, разберемся с ним подробнее.
Klotho – это протеин, который синтезируется в человеческом организме почками и головным мозгом. В дальнейшем он циркулирует в крови и действует на разные органы и ткани, как гормон.
Как пояснили авторы, белок klotho участвует в регуляции роста фибробластов и выработке коллагена, контролирует активность инсулина. Предполагается его роль в других биологических процессах, но пока молекула представляет большую загадку для медицины. Повышенная экспрессия протеина ассоциируется с долголетием не только человека, но и животных. И наоборот, недостаточная выработка этой молекулы сокращает продолжительность жизни – отсюда и громкое название, которое дали ей западные СМИ.
С возрастом продукция klotho неумолимо сокращается, что ассоциируется с окислительным стрессом, накоплением свободных радикалов и риском развития дегенеративных заболеваний.
Наблюдения за добровольцами говорят, что природная, врожденная гиперэкспрессия klotho позволяет поддерживать головной мозг в хорошей форме, независимо от возраста. У таких людей синаптические связи между нейронами сильнее, а ионотропные NDMA-рецепторы в нервной системе функционируют значительно эффективнее.
Означает ли это, что белок долголетия можно использовать в лечении нейродегенеративных заболеваний? Доктор Дубаль абсолютно уверена в этой возможности.
Как фрагменты klotho заставляют думать
Ученые вводили молодым и старым мышам (18 месяцев для грызунов равны 65 годам для человека) фрагмент белка под названием αKL-F, который очень похож на выделяемый гормон.
Также были выведены генетически модифицированные мыши с избытком альфа-синуклеина – протеина, отвечающего за развитие болезни Альцгеймера и Паркинсона. Эти животные получали инъекции αKL-F и наблюдались отдельно от здоровых сородичей.
Проведенные тесты, включая водный лабиринт Морриса и Y-лабиринт, позволили авторам оценить умственные способности и память каждой группы животных. Согласно результатам эксперимента, молодые мыши через 4 дня после инъекции αKL-F проявляют невероятную сообразительность и память. Эффект продолжается более 2 недель.
У старых животных когнитивные улучшения наблюдаются уже через 2 дня после инъекции.
Наконец, после нескольких инъекций протеина мыши с нейродегенеративными заболеваниями чувствуют себя гораздо лучше: улучшается мышление, уменьшается моторный дефицит.
«После терапии фрагментом klotho нормализуется работа NMDA-рецепторов, усиливаются синаптические связи между нервными клетками в гиппокампе – зоне мозга, которая отвечает за обучение и запоминание информации», — поясняет доктор Дубаль.
Klotho помогает противостоять действию патологических протеинов и обращает вспять нейродегенеративные процессы – таков основной вывод исследователей.
