Низкие дозы угарного газа, которые похожи на те, что получают курильщики, могут помочь защитить от нейродегенерации при болезни Паркинсона. Исследователи обнаружили, что окись углерода снижает накопление белка альфа-синуклеина, который связан с этим заболеванием, и активирует пути, ограничивающие окислительный стресс.
Эти результаты предполагают, что молекулярные механизмы, запускаемые низкими дозами угарного газа, могут замедлить прогрессирование болезни Паркинсона. Планируется провести клиническое испытание этой терапии на пациентах с болезнью Паркинсона.
Предыдущие исследования показали, что, несмотря на риск для здоровья, связанный с курением, у курильщиков снижается риск развития болезни Паркинсона. Однако до сих пор было неясно, каким образом это происходит.
Новое исследование на лабораторных моделях демонстрирует, что низкие дозы угарного газа, сравнимые с дозами курильщиков, защищают от нейродегенерации и предотвращают накопление ключевого белка, связанного с болезнью Паркинсона, в мозге. Результаты были опубликованы исследователями Массачусетской больницы общего профиля в журнале npj Parkinson’s Disease.
«Поскольку курение неизменно связано со снижением риска болезни Паркинсона, мы задались вопросом, могут ли факторы сигаретного дыма обеспечивать нейрозащиту», — сказал старший автор Стивен Гомпертс (Stephen Gomperts), лечащий врач Массачусетской больницы общего профиля (Massachusetts General Hospital) и сотрудник кафедры неврологии Гарвардской медицинской школы (Harvard).
«Мы рассматривали угарный газ отчасти потому, что он вырабатывается эндогенно в ответ на стресс и, как было показано, обладает защитными свойствами на низких уровнях. Кроме того, на животной модели болезни Паркинсона было обнаружено, что сверхэкспрессия гемоксигеназы-1, индуцируемого стрессом фермента, который производит эндогенный монооксид углерода, защищает дофаминергические нейроны от нейротоксичности».
Также в недавно опубликованном клиническом исследовании было обнаружено, что никотин, основной компонент сигаретного дыма, неэффективен для замедления прогрессирования заболевания. Эти результаты побудили Гомпертса и его коллег проверить влияние низких доз угарного газа на моделях болезни Паркинсона у грызунов.
Они использовали низкую дозу угарного газа (схожую с воздействием, которое испытывают курящие люди), в форме перорального препарата, предоставленного Hillhurst Biopharmaceuticals. Исследователи обнаружили, что препарат защищает грызунов от характерных особенностей заболевания, включая потерю дофаминергических нейронов и накопление ассоциированного с болезнью Паркинсона белка альфа-синуклеина в нейронах.
Механически низкие дозы угарного газа активируют сигнальные пути, которые ограничивают окислительный стресс и разрушают альфа-синуклеин. Команда также обнаружила, что содержание гемоксигеназы-1 в спинномозговой жидкости у курящих людей выше, чем у некурящих. А в образцах тканей головного мозга пациентов с болезнью Паркинсона уровни гемоксигеназы-1 были выше в нейронах, свободных от патологии альфа-синуклеина.
«Эти результаты показывают, что молекулярные пути, активируемые низкими дозами угарного газа, могут замедлить возникновение и ограничить патологию болезни Паркинсона. Они поддерживают дальнейшее исследование низких доз угарного газа и путей, которые он изменяет, чтобы замедлить прогрессирование заболевания», — сказал Гомпертс.
«Основываясь на многочисленных клинических исследованиях фазы 1 и фазы 2 как на здоровых людях, так и на людях с различными клиническими состояниями, показывающих безопасность монооксида углерода в низких дозах, изученных здесь, планируется клиническое исследование низких доз угарного газа, вводимых перорально, у пациентов с болезнью Паркинсона».
Литература
“Neuroprotection of low dose carbon monoxide in Parkinson’s disease models commensurate with the reduced risk of Parkinson’s among smokers” by Stephen Gomperts et al. npj Parkinson’s Disease
