Болезнь Паркинсона остановили в мышах и человеческих нейронах

Молекула, похожая на лекарство от диабета, защищает нейроны мозга от нейродегенеративной патологии.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса, Стэнфорда и Университета Сонгюнгван пишут в Nature Medicine, что они нашли способ затормозить развитие болезни Паркинсона. Они использовали вещество, называемое NLY01 – эта молекула связывается с рецепторами к гормону глюкагоноподобному пептиду-1.

У глюкагоноподобного пептида много функций, среди прочего он усиливает выделение инсулина. Молекулы NLY01 действуют точно так же: они связываются с клеточными рецепторами к гормону, заставляя клетки повысить уровень инсулина в крови. Соединения, подобные NLY01 – то есть действующие через рецептор к глюкагоноподобному пептиду – используются как лекарства при диабете второго типа. Но притом известно, что у этих же лекарств есть нейропротекторный эффект, хотя механизм их положительного действия на нервную систему до сих пор оставался не вполне ясен.

Тед Доусон (Ted M. Dawson), Хан Сок Го (Han Seok Ko) и их коллеги проверили, как действует NLY01 на главные клетки нервной системы: нейроны, астроциты и клетки микроглии. Астроциты поддерживают и питают нейроны, а также участвуют в передаче импульсов между ними; микроглия выполняет иммунные функции, защищая нервную систему от инфекций и вычищая токсичный молекулярный и клеточный мусор.

Но, кроме того, клетки микроглии могут подавать особый сигнал астроцитам, делая их агрессивными – такие активированные агрессивные астроциты начинают в буквальном смысле поедать межнейронные соединения, что приводит к гибели самих нейронов. Считается, что микроглия играет большую роль в развитии нейродегенеративных заболеваниях: микроглиальные клетки поддерживают и усиливают воспаление, которое по какой-то причине начинается в мозге, и такое воспаление открывает дорогу болезни Паркинсона или болезни Альцгеймера. 

Конкретные механизмы тут могут быть разные, но, очевидно, один из них состоит в том, что клетки микроглии активируют астроциты – во всяком случае, именно из-за агрессивных активированных астроцитов в мозге появляется участки мертвой ткани, характерные для болезни Паркинсона.

У всех трех типов клеток есть рецепторы, с которыми может связаться NLY01, но у микроглии таких рецепторов оказалось больше всего, и, что самое интересное, при болезни Паркинсона число таких рецепторов на микроглиальных клетках становится еще больше. Исследователи предположили, что с помощью NLY01 можно так подействовать на микроглию, чтобы она перестала активировать астроциты, а те, в свою очередь, прекратили бы вредить нейронам. Действительно, в экспериментах с человеческими клетками микроглия в ответ на NLY01 успокаивалась, и астроциты, которых к ней подсаживали, тоже оставались в обычном мирном состоянии.

Тогда от опытов с клетками перешли к опытам с мышами, которые были либо генетически предрасположены к болезни Паркинсона – у них в мозге синтезировалось слишком много белка альфа-синуклеина, который и запускает нейродегенеративную патологию; либо же грызунам этот альфа-синуклеин просто вводили инъекциями.

Некоторым животным давали NLY01 – и оказалось, что такие мыши месяц за месяцем продолжают нормально двигаться, а их дофаминовые нейроны, которые помогают контролировать движения, остаются в живых. Напротив, если животным NLY01 не давали, то по их раскоординированным и затрудненным движениям вскоре становилось видно, что болезнь берет свое. В случае генетической болезни Паркинсона (которая, как считается, более соответствует тому, что происходит у человека) мыши без лечения жили 387 дней, тогда как с NLY01 они жили дольше на 120 дней и более. И в мозге у животных, которые получали NLY01, было меньше характерных паркинсонических изменений.

В целом можно сказать, что вещество NLY01 тормозит болезнь Паркинсона в человеческих клетках и у животных, и теперь остается только проверить, будет ли оно действовать так же у людей. Аналоги NLY01, как было сказано выше, используются как лекарства при диабете, так что больших препятствий к клиническим исследованиям, очевидно, тут не будет.