Ученые из России выяснили, как можно защитить мозг от последствий инсульта
Биологи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН выяснили, что клетки мозга можно защитить от некоторых типов повреждений, которые бывают при инсульте, при помощи комбинации из двух биомолекул, говорится в статье, опубликованной в журнале NeuroReport.
"Подобная терапия, сочетающая в себе сразу несколько активных веществ, может обладать как положительными, так и нежелательными эффектами. Поэтому нам нужно знать, возможно ли комбинированное применение определенных фармакологических агентов, обладающих высоким терапевтическим потенциалом с целью усиления их положительных свойств и ослабления негативных эффектов", — рассказывает Мирослав Ненов, ученый из ИТЭБ РАН в Пущино, чьи слова передает пресс-служба института.
Клетки человеческого тела нуждаются в постоянном притоке нутриентов и кислорода для нормальной жизни. Многие из них могут прожить без кислорода довольно долго: десятки минут или даже несколько часов, однако в конечном итоге его недостаток приведет к разрушению митохондрий, клеточных "энергостанций", и другим нарушениям, что вызовет массовую гибель клеток.
Наиболее уязвимы в этом отношении клетки мозга – наступление кислородного голодания уже через несколько минут вызывает очень серьезные последствия, которые, как правило, невозможно обратить. Подобные изменения могут происходить как во время "больших" инсультов, так и при менее серьезных проблемах с работой кровеносных сосудов мозга.
Российские ученые изучали одно из последствий наступления кислородного голодания – то, как повреждаются особые выросты на поверхности нервных клеток, так называемые AMPA-рецепторы. Эти белковые цепочки, как объясняют биофизики, "вылавливают" молекулы глутамата, одну из главных сигнальных молекул мозга, и нарушения в их структуре мешают клетке считывать эти химические сигналы или делают ее чрезвычайно чувствительной к ним.
Эти рецепторы, как объясняют Ненов и его коллеги, состоят из четырех отдельных частей, каждая из которых может особым образом меняться при появлении повреждений в них. Российские ученые попытались предотвратить развитие поломок в двух из них, GluA1 и GluA2, используя наборы молекул, которые оказывают благотворное влияние на ткани, испытывающие перебои с поступлением крови.
Как показали эксперименты на срезах гиппокампа крыс, центра памяти, чьи клетки гибнут особенно быстро при наступлении инсульта, разрушение AMPA-рецепторов можно значительно замедлить, используя комбинацию из двух биомолекул – интерлейкина-10, сигнальной молекулы, подавляющей воспаления, и вещества PD150606, подавляющего работу фермента кальпаина, расщепляющего ненужные молекулы белков в нейронах и других клетках организма.
Как надеются ученые из Пущино, результаты их экспериментов помогут создать лекарства, способные защищать мозг от развития серьезных повреждений, связанных с инсультами и другими проблемами, связанными с кислородным голоданием.
"Подобная терапия, сочетающая в себе сразу несколько активных веществ, может обладать как положительными, так и нежелательными эффектами. Поэтому нам нужно знать, возможно ли комбинированное применение определенных фармакологических агентов, обладающих высоким терапевтическим потенциалом с целью усиления их положительных свойств и ослабления негативных эффектов", — рассказывает Мирослав Ненов, ученый из ИТЭБ РАН в Пущино, чьи слова передает пресс-служба института.
Клетки человеческого тела нуждаются в постоянном притоке нутриентов и кислорода для нормальной жизни. Многие из них могут прожить без кислорода довольно долго: десятки минут или даже несколько часов, однако в конечном итоге его недостаток приведет к разрушению митохондрий, клеточных "энергостанций", и другим нарушениям, что вызовет массовую гибель клеток.
Наиболее уязвимы в этом отношении клетки мозга – наступление кислородного голодания уже через несколько минут вызывает очень серьезные последствия, которые, как правило, невозможно обратить. Подобные изменения могут происходить как во время "больших" инсультов, так и при менее серьезных проблемах с работой кровеносных сосудов мозга.
Российские ученые изучали одно из последствий наступления кислородного голодания – то, как повреждаются особые выросты на поверхности нервных клеток, так называемые AMPA-рецепторы. Эти белковые цепочки, как объясняют биофизики, "вылавливают" молекулы глутамата, одну из главных сигнальных молекул мозга, и нарушения в их структуре мешают клетке считывать эти химические сигналы или делают ее чрезвычайно чувствительной к ним.
Эти рецепторы, как объясняют Ненов и его коллеги, состоят из четырех отдельных частей, каждая из которых может особым образом меняться при появлении повреждений в них. Российские ученые попытались предотвратить развитие поломок в двух из них, GluA1 и GluA2, используя наборы молекул, которые оказывают благотворное влияние на ткани, испытывающие перебои с поступлением крови.
Как показали эксперименты на срезах гиппокампа крыс, центра памяти, чьи клетки гибнут особенно быстро при наступлении инсульта, разрушение AMPA-рецепторов можно значительно замедлить, используя комбинацию из двух биомолекул – интерлейкина-10, сигнальной молекулы, подавляющей воспаления, и вещества PD150606, подавляющего работу фермента кальпаина, расщепляющего ненужные молекулы белков в нейронах и других клетках организма.
Как надеются ученые из Пущино, результаты их экспериментов помогут создать лекарства, способные защищать мозг от развития серьезных повреждений, связанных с инсультами и другими проблемами, связанными с кислородным голоданием.