Мозг, пораженный болезнью Альцгеймера, очистили от «проблемного белка»
На этой неделе ученые решили сразу несколько проблем, которые мучили их десятилетиями. И помогала в этом не только научная смекалка, но и простые лабораторные мыши.
Сначала мышам из биомедицинской исследовательской организации Института Гладстона (Gladstone Institutes) пришлось испытать на себе новейшее лечение против болезни Альцгеймера и рассеянного склероза.
Ранее ученые уже установили, что при болезни Альцгеймера гемато-энцефалический барьер (ГЭБ), препятствующий попаданию вредных веществ в головной мозг человека, начинает хуже справляться с работой. ГЭБ становится более проницаемым и начинает пропускать такие молекулы, как амилоид (помните про амилоидные бляшки?) и фибрин. Оба эти вещества вредят мозгу, вызывая массовую гибель нейронов.
Читайте также:
Лечение Альцгеймера
Если с амилоидом ученые еще более-менее справились, то на фибрин долго не могли найти управу. Проблема в том, что этот белок отвечает за свертывание крови в организме. И усилия, нацеленные на уничтожение фибрина, могли привести к кровотечениям.
И все-таки решение было найдено. Ученые разработали антитело, которое безопасно блокирует активность этого протеина: оно взаимодействует лишь с небольшой частью фибрина, не затрагивая его коагулянтные способности.
Новоявленное антитело испытали на мышиных моделях болезни Альцгеймера и рассеянного склероза (при рассеянном склерозе тоже повышена проницаемость ГЭБ). В обеих моделях болезней терапевтическое фибриновое антитело проникло в мозг — и защитило его от нейровоспалительных и нейродегенеративных процессов.
Характерно, что мышам с болезнью Альцгеймера антитело вводили уже на довольно запущенной стадии, и все равно лечение помогло. По сравнению с мышами контрольной группы у обработанных грызунов оказалось меньше воспаления в головном мозге и более легкие нейронные потери.
Точно так же иммунотерапия привела к снижению воспаления в модели рассеянного склероза. Кроме того, новое лечение снизило потерю нервных аксонов, которые часто дегенерируют у пациентов с рассеянным склерозом. Теперь дело за малым — оставить в покое мышей и организовать клинические исследования на людях.
Проблему лучевой терапии опухолей решил старый-добрый папаверин
Следующей проблемой, которую решили ученые, стала проблема эффективности лучевой терапии при раке. Разумеется, хотелось бы, чтобы эта тяжелая для людей терапия по крайней мере надежно избавляла от опухолей. Но, к сожалению, далеко не всегда результат 100%-ный.
Во многом тому виной так называемое радиозащитное действие гипоксии. Раковые клетки с их повышенной потребностью в кислороде страдают от гипоксии. Нехватка кислорода является причиной образования областей мертвых, некротических клеток соединительной ткани (стромы), внутри которых живые раковые клетки паренхимы остаются недоступными для лучевой терапии. Выжившие клетки впоследствии становятся источником рецидива. Поэтому врачи никогда не оставляли попыток преодолеть эту сложность.
До сих пор проблему пытались решить путем доставки дополнительного кислорода в опухоль. Но эти действия помогали слабо, поскольку у опухолей плохо развитая сосудистая сеть. На этот раз специалисты из Медицинского центра Wexner в Университете штата Огайо «пошли другим путем». Вместо того чтобы пытаться увеличить подачу кислорода, они уменьшили потребность в кислороде. А помог им в этом старый-добрый папаверин.
Да-да, этот всем известный аналог но-шпы ингибирует дыхание митохондрий, тем самым уменьшая потребность в кислороде и сенсибилизируя опухоли к излучению (увеличивая их чувствительность к лучевой терапии). Областей гипоксии становится меньше и доступ ко всем раковым клеткам облегчается.
Даже одной дозы папаверина непосредственно перед лучевой терапией хватило, чтобы раковые клетки мышиных моделей уничтожались гораздо успешнее. Очень важно, что препарат не повлиял на радиационную чувствительность здоровых тканей. Кроме того, исследователи говорят, что небольшая модификация молекулы папаверина позволит дополнительно улучшить профиль безопасности препарата.
Ученые в реальном времени увидели нейронные процессы при синдроме Дауна
И напоследок о том, как объединенная группа специалистов из Имперского колледжа Лондона и Кембриджского университета смогла подсмотреть процессы, происходящие в мозге пациентов с синдромом Дауна.
Разумеется, и тут помогли мыши, но на это раз помогли особым образом. Исследователи взяли клетки у двух людей с синдромом и пересадили их в мышиные мозги. На удивление клетки «почувствовали себя как дома», прижились, стали размножаться и строить нейронные цепочки — не хуже, чем в мозге человека.
Всю эту красоту ученые смогли увидеть в супермикроскопы, которые позволяют провести так называемую конфокальную двухфотонную микроскопию in vivo. Разрешение столь мощной аппаратуры позволяет наблюдать не только отдельные живые клетки, но и связи между ними.
И тут ученые заметили определенную особенность. Некоторые нейронные соединения, состоящие из клеток людей с синдромом Дауна, обменивались сигналами «как-то невпопад». К тому же они проявляли меньшую активность на этапе созревания. Ученые предполагают, что это некое важное свойство, обуславливающее симптомы, характерные для синдрома Дауна.
Теперь исследователи собираются рассмотреть в свой микроскоп развитие нейронов при деменции и болезни Паркинсона. Очевидно, что еще задолго до массовой гибели клеток мозга что-то нарушается в передаче сигналов этих клеток. Данные наблюдения являются первым этапом подготовки терапии, направленной на восстановление корректной работы нейронных соединений.
Фото depositphotos.com
