Исследователи обнаружили многообещающее средство от болезни Альцгеймера — использование дофамина для повышения активности ферментов, которые разрушают вредные бляшки в головном мозге. Исследование, проведённое на мышах, показало, что дофамин увеличивает выработку неприлизина — фермента, который разрушает бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера.
Если результаты исследования удастся воспроизвести в испытаниях на людях, это откроет новые перспективы в лечении болезни Альцгеймера. Следующий этап исследований будет направлен на понимание того, как дофамин регулирует выработку неприлизина и разработку профилактических методов лечения.
Такаоми Сайдо (Takaomi Saido) и его команда из Японии открыли новый способ борьбы с болезнью Альцгеймера. Используя мышей с этим заболеванием, они обнаружили, что лечение дофамином может улучшить память и облегчить физические симптомы в мозге.
Исследование было опубликовано в научном журнале Science Signaling. Оно изучает роль дофамина в стимулировании выработки неприлизина — фермента, который может разрушать вредные бляшки в головном мозге, связанные с болезнью Альцгеймера.
Бляшки вокруг нейронов являются одним из самых ранних признаков болезни Альцгеймера. Они часто начинают образовываться за десятилетия до того, как появляются поведенческие симптомы, такие как потеря памяти. Бета-амилоид — это пептид, который накапливается в мозге и приводит к образованию бляшек.
В новом исследовании команда Сайдо сосредоточилась на ферменте неприлизине, так как предыдущие эксперименты показали, что увеличение его количества в мозге (процесс, называемый повышающей регуляцией) приводит к уменьшению количества бета-амилоидных бляшек и улучшению памяти у мышей.
Чтобы сделать это лечение доступным для людей, необходимо найти способ увеличить количество неприлизина в мозге с помощью лекарств. Однако таблетки или инъекции неприлизина невозможны, поскольку он не может попасть в мозг из кровотока. Поэтому первым шагом в новом исследовании стал поиск молекул, которые могут активировать неприлизин в нужных частях мозга.
Предыдущие исследования команды привели их к мысли, что можно использовать гормоны, вырабатываемые гипоталамусом. Они обнаружили, что применение дофамина к клеткам мозга приводит к увеличению уровня неприлизина и снижению уровня бета-амилоида.
Теперь команда начала серьёзные эксперименты. Они использовали систему DREADD, чтобы активировать нейроны, производящие дофамин в вентральной покрышке мозга мыши. Добавив соответствующий препарат в пищу мышам, исследователи смогли активировать эти нейроны в мозге мышей.
Как и в случае с чашкой, активация привела к увеличению неприлизина и снижению уровня свободно плавающего бета-амилоида, но только в передней части мозга мыши.
Может ли лечение удалить бляшки? Да, может.
Исследователи провели эксперимент на специальной мышиной модели болезни Альцгеймера. У этих мышей были бета-амилоидные бляшки. После восьми недель постоянного лечения количество бляшек в префронтальной коре мышей значительно уменьшилось.
Система DREADD — это невероятная система для точного манипулирования конкретными нейронами. Однако она не очень полезна для клинических условий человека.
В последних экспериментах проверялись эффекты лечения L-ДОФА. L-ДОФА — это молекула-предшественник дофамина, которая часто используется для лечения болезни Паркинсона. Она может проникать в мозг из крови, где затем преобразуется в дофамин.
Обработка модельных мышей L-ДОФА привела к увеличению количества неприлизина и уменьшению количества бета-амилоидных бляшек как в лобной, так и в задней части мозга.
Модельные мыши, получавшие L-ДОФА в течение трёх месяцев, также показали лучшие результаты в тестах на память, чем модельные мыши, не получавшие лечения.
Испытания показали, что уровни неприлизина естественным образом снижаются с возрастом у нормальных мышей, особенно в лобной части мозга. Это может сделать его хорошим биомаркером для доклинической диагностики болезни Альцгеймера или группы риска.
Каким образом дофамин вызывает повышение уровня неприлизина, остаётся неизвестным. Это следующая тема исследования группы Сайдо.
«Мы показали, что лечение L-ДОФА может помочь уменьшить вредные бета-амилоидные бляшки и улучшить функцию памяти на мышиной модели болезни Альцгеймера», — объясняет Ватамура Наото (Watamura Naoto), первый автор исследования.
«Но известно, что лечение L-ДОФА имеет серьёзные побочные эффекты у пациентов с болезнью Паркинсона. Поэтому нашим следующим шагом будет изучение того, как дофамин регулирует неприлизин в мозге. Это должно привести к новому профилактическому подходу, который можно будет начать на доклинической стадии болезни Альцгеймера».
Литераура
“The dopaminergic system promotes neprilysin-mediated degradation of amyloid-β in the brain” by Takaomi Saido et al. Science Signaling
