В Сингапуре одна из самых высоких продолжительностей жизни в мире, однако многие люди около 10 последних лет жизни проводят в плохом состоянии здоровья. Ученые из Медицинской школы Йонг Лу Лин при Национальном университете Сингапура (NUS Medicine) пытаются понять, как можно изменить процесс старения, чтобы предотвратить возрастные заболевания, в том числе болезнь Альцгеймера.
Новое исследование под руководством профессора Брайана К. Кеннеди, опубликованное в Aging Cell, показало, что альфа-кетоглутарат кальция (CaAKG), безопасный метаболит природного происхождения, который часто изучают в контексте здорового старения, может восстанавливать ключевые функции мозга, связанные с памятью, которые нарушаются при болезни Альцгеймера.
Основная цель исследования состояла в том, чтобы выяснить, может ли CaAKG усиливать синаптическую пластичность в мозге при болезни Альцгеймера, восстанавливать передачу сигналов, связанных с памятью, защищать нейроны от ранних дегенеративных изменений и способствовать более здоровому когнитивному старению. Для здравоохранения и медицины этот сдвиг откроет возможности для геропротективных стратегий — методов лечения, направленных на борьбу с биологическими процессами старения, а не с отдельными симптомами заболеваний.
«Наши результаты раскрывают впечатляющий потенциал соединений, способствующих долголетию, в борьбе с болезнью Альцгеймера, — сказал профессор Кеннеди. — Исследование показывает, что безопасные натуральные соединения, такие как CaAKG, смогут дополнить существующие методы защиты мозга и замедления потери памяти. Поскольку AKG уже присутствует в нашем организме, воздействие на эти пути может быть менее рискованным и более доступным. Благодаря этому у нас появится эффективная стратегия для замедления снижения когнитивных функций и поддержания здорового старения мозга».
CaAKG помогает клеткам мозга лучше взаимодействовать друг с другом при болезни Альцгеймера. Он не только восстанавливает ослабленные сигналы между нейронами, но и возвращает ассоциативную память — одну из первых функций, утраченных при болезни Альцгеймера. Поскольку с возрастом уровень AKG естественным образом снижается, восполнение запасов этой молекулы может стать перспективным способом замедления старения мозга и снижения риска нейродегенеративных заболеваний.
Чтобы понять, как CaAKG помогает мозгу, исследователи измерили долговременную потенциацию (ДП) — процесс, который позволяет нейронам укреплять свои связи. ДП необходима для обучения и формирования устойчивых воспоминаний, но при болезни Альцгеймера она нарушается. Команда обнаружила, что CaAKG нормализует процесс усиления сигнала, а также стимулирует аутофагию — встроенную в мозг систему «очистки», которая удаляет повреждённые белки и поддерживает здоровье нейронов.
Молекула помогала нейронам стать более гибкими за счёт активации кальциевых каналов L-типа и проницаемых для кальция рецепторов AMPA, при этом не затрагивая рецепторы NMDA, работа которых часто нарушается из-за накопления амилоида. Важно отметить, что CaAKG восстанавливал синаптическую маркировку и захват — ключевой механизм, который позволяет мозгу связывать события и формировать ассоциативные воспоминания. Это говорит о том, что CaAKG может поддерживать не только базовые функции памяти, но и более сложные способности к обучению, которые снижаются на ранних стадиях болезни Альцгеймера.
«Наша цель состояла в том, чтобы определить, может ли соединение, изначально разработанное для увеличения продолжительности здоровой жизни, помочь в борьбе с болезнью Альцгеймера, — говорит доктор Шиджа Наваккоде, первый автор исследования. — Понимание клеточных механизмов, с помощью которых CaAKG улучшает синаптическую пластичность, проливает свет на новые способы защиты памяти и замедления старения мозга».
[Фото: NUS Medicine / Brian K Kennedy]
