Новости

17 августа, 2020 16:54

Для человеческой деменции создали мышиную модель

Источник: Наука и жизнь
Есть ряд тяжёлых заболеваний нервной системы, которые возникают из-за того, что в нейронах формируются токсичные белковые скопления. Нейроны с такими скоплениями плохо работают и в конце концов начинают погибать, оттого такие болезни называют нейродегенеративными. Это и болезнь Паркинсона, и болезнь Альцгеймера, и боковой амиотрофический склероз, и другие. Гибель нервных клеток не может не отразиться на функциях мозга: человек теряет память, плохо рассуждает и анализирует, у него возникают эмоциональные нарушения, и пр. – в целом весь такой комплекс симптомов называют деменцией. В зависимости от клинических особенностей деменции бывают разных видов. Например, хотя в целом они считаются возрастными заболеваниями, одна из них, называемая лобно-височной деменцией (или фронтотемпоральной лобарной дегенерацией – ФТЛД)), начинается сравнительно рано, в 45–65 лет. На неё приходится от 10 до 20% всех случаев когнитивных расстройств такого рода.
Мышь из эксперимента. Источник: Кирилл Чапров/ИФАВ

Известно, что лобно-височная деменция связана с мутациями в гене FUS. Он копирует белок, который работает с нуклеиновыми кислотами клетки, в частности, белок FUS участвует в ремонте цепей ДНК, транспорте РНК и ряде других процессов. Но из-за некоторых мутаций молекулы FUS начинают слипаться вместе, образуя те самые токсичные белковые отложения. (Тот же FUS в токсичном виде накапливается в клетках и при амиотрофическом латеральном склерозе.)

Нейродегенеративные процессы стараются исследовать на мышах: животным в нужный ген вносят мутацию, после чего наблюдают в их мозге те самые белковые скопления, с которыми мозг справляется или не справляется. Но спровоцировать в нейронах нейродегенеративные скопления белка ещё не значит создать настоящую модель болезни: скоплениям должны сопутствовать соответствующие когнитивные нарушения, то есть утрата памяти и пр.

Для мутантного белка FUS есть мышиные модели, которые воспроизводят симптомы бокового амиотрофического склероза, то есть воспаление в спинном мозге, паралич и атрофию мышц. Исследователям из Университета Маастрихта, Сеченовского университета, Института физиологически активных веществ РАН и других научных центров удалось сделать мышиную модель для симптомов, которые возникают при накоплении мутантного FUS в головном мозге. В статье в Journal of Cellular and Molecular Medicine говорится, что в головном мозге у таких мышей начиналось «дементное» воспаление, а сами животные вели себя так, как если бы у них начиналась лобно-височная деменция. То есть при всех различиях между мозгом человека и мозгом мыши симптомы лобно-височной деменции удалось в значительной части воссоздать у животных, причём речь идёт об изменениях не только на уровне клеток и молекул, но и на уровне поведения.

Более того, авторам работы удалось найти средства, которые смягчали бы симптомы деменции у мышей. Во-первых, это одно из лекарств, которое используют при амиотрофическом склерозе, во-вторых, противовоспалительное вещество, блокирующее один из клеточных ферментов, в-третьих, препарат стволовых клеток, который вводят прямо в головной мозг и про который известно, что он тоже обладает противовоспалительным действием.

У мышей с мутантным FUS и симптомами деменции все три препарата тормозили воспалительные процессы в мозге, и, что самое главное, поведение мышей тоже менялось в лучшую сторону: они становились менее тревожными, у них слабели симптомы депрессии, они лучше общались с другими мышами. Лобно-височная деменция, как и другие деменции, остаётся неизлечимым заболеванием, но, возможно, благодаря новой мышиной модели у нас появятся средства, которые позволят хотя бы сильно замедлять её развитие у людей.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ).

2 декабря, 2020
Российские эпидемические штаммы возбудителя туберкулеза приобретают устойчивость к бедаквилину
Исследователи из Санкт-Петербурга и Калининграда проанализировали развитие устойчивости Mycobac...
25 ноября, 2020
Тело без антитела: изучены особенности клеточного иммунитета россиян к коронавирусу
Российские ученые исследовали особенности клеточного иммунитета к коронавирусу. Выяснилось, что этот...