В мире ежегодно регистрируется около 12 млн инсультов, которые становятся значимой причиной инвалидизации населения. Способы лечения инсульта направлены на минимизацию повреждений мозга. Как выяснили специалисты Питтсбургского университета, решающую роль в восстановлении нервных клеток мозга может играть белок UCHL1, необходимый для избавления от аномальных белков. Исследование опубликовано в журнале PNAS.
«Существующие методы лечения инсульта эффективны, но только тогда, когда они доступны. Лечение следует начинать в первые часы после инсульта, а большинство пациентов не могут получить такое лечение. Поэтому существует явная потребность в новых подходах, которые повышают шансы на выздоровление через несколько дней. Мы считаем, что мы определили белок, который лежит в основе восстановления мозга после инсульта, что делает его привлекательной целью для разработки лекарств, которые помогают улучшить восстановление», – поясняет доктор Стивен Грэм (Steven H. Graham), ведущий автор исследования.
UCHL1 – это фермент, который очень активен в мозге и играет роль в избавлении от аномальных белков. Считается, что мутации в гене, кодирующем UCHL1, приводят у людей к ухудшению двигательных функций. Ранее Грэм и его коллеги провели ещеодно исследование и выяснили, что циклопентеноновые простагландины (CyPgs) – молекулы жирных кислот – высвобождаются в нервных клетках после инсульта, связываются с UCHL1 и нарушают его функцию.
Чтобы подробнее изучить роль UCHL1 в восстановлении клеток мозга, исследователи создали генно-модифицированную линию мышей с версией гена UCHL1, устойчивой к воздействию CyPgs. Затем они хирургически смоделировали инсульт как у ГМ-мышей, так и у контрольной группы и сравнили, как восстанавливались их нейроны.
Оказалось, что у невосприимчивых к CyPgs мышей было поражено меньше аксонов, чем у мышей в контрольной группе. Аксоны – длинные отростки, тянущиеся из центра нервной клетки – необходимы для переноса электрических сигналов и соединения с другими нейронами, они составляют основную массу белого вещества в мозге.
Дальнейшие эксперименты показали, что поддержание активности UCHL1 после инсульта помогло сохранить функцию нейронов и мозговой ткани благодаря активации механизмов клеточного восстановления, которые быстро утилизировали поврежденные белки, предотвращая дальнейшие повреждения нервных клеток.
У ГМ-мышей по сравнению с контрольной группой лучше восстановились двигательные функции и способность держать равновесие.
«Большинство методов лечения инсульта направлены на предотвращение гибели нейронов, но сохранение целостности аксонов и уменьшение повреждений белого вещества может быть не менее важно для выздоровления. UCHL1 – главный игрок в этом процессе», – говорит Грэм.
Сейчас команда ищет препараты, которые могли бы предотвратить связывание CyPgs с UCHL1 или заменить поврежденные белки UCHL1 их производными, которые можно было бы вводить внутривенно.
Текст: Алла Салькова