Науковці з Кембриджу та Лідса успішно повернули вікову втрату пам'яті в експериментах з мишами, вводячи в їхній організм вірусні вектори, що відновлюють нейропластичність мозку. Вчені впевнені, що в майбутньому зможуть лікувати вікові дисфункції пам'яті у людей.
У дослідженні, опублікованому в журналі "Molecular Psychiatry", команда науковців показала, що пам'ять, яка з віком слабне через зміни в позаклітинному матриксі мозку – "каркасах" міжклітинної речовини навколо нервових клітин, можна омолодити за допомогою генетичного лікування.
Про перинейрональні мережі – хрящоподібні структури, які оточують інгібіторні нейрони в головному мозку, – в науковому світі відомо давно, в 1893 році їх описав італійський морфолог Камілло Гольджі, вказавши, що це певний "корсет з нейрокератину, який перешкоджає проходженню струму від клітини до клітини".
А недавно, в 2002 році, з'явилися докази ролі, яку відіграють перинейрональні мережі в нейропластичності – здатності мозку вчитися, адаптуватися і створювати спогади. Виявилось, що їхня основна функція – контролювати рівень пластичності мозку. У людей ці мережі з'являються приблизно у віці п'яти років, коли завершується період підвищеної нейропластичності, протягом якого оптимізуються зв'язки в мозку. В старшому віці мозок стає менш пластичним, але ефективнішим: з'являються навички.
Перинейрональні мережі містять сполуки, відомі як сульфати хондроїтину. Деякі з них, такі як хондроїтин-4-сульфат, пригнічують нейропластичність; інші, такі як хондроїтин-6-сульфат, навпаки, сприяють нейропластичності. З віком баланс цих сполук змінюється, і в міру зниження рівня хондроїтин-6-сульфату знижується наша здатність до навчання і формування нових спогадів, що призводить до вікового зниження пам'яті.
Дослідники з Кембриджського університету та Університету Лідса досліджували, чи може маніпулювання хондроїтинсульфатною композицією перинейрональних мереж відновити нейропластичність і зупинити вікове погіршення пам'яті.
Для цього науковці дослідили дуже старих 20-місячних мишей і за допомогою набору певних тестів показали, що у мишей спостерігався дефіцит пам'яті в порівнянні з 6-місячними мишами.
Один тест, наприклад, включав в себе спостереження за тим, як розпізнають миші об'єкт. Мишу помістили в початок Y-подібного лабіринту і залишили досліджувати два однакові об'єкти в кінці обох рукавів лабіринту. Через деякий час мишу знову помістили в лабіринт, але на цей раз в одному рукаві був новий об'єкт, а в іншому – копія вивченого об'єкта. Дослідники виміряли кількість часу, який миша витратила на вивчення кожного об'єкта, щоб дізнатися, чи запам'ятала вона об'єкт з попереднього завдання. Старші миші зі значно меншою ймовірністю запам'ятовували досліджуваний ними предмет.
Лікуючи старих мишей відповідним вірусним вектором (у молекулярній біології і генній інженерії вектор – це транспортний засіб для передачі генетичного матеріалу у клітину; вірусний вектор – це вірус, який був змінений для перенесення специфічного генетичного матеріалу у клітину), що здатен відновлювати кількість хондроїтин-6-сульфатів в перинейрональних мережах, науковці виявили, що пам'ять цих старих мишей повністю відновилася до рівня молодих.
В іншому експерименті внаслідок генетичних маніпуляцій організм мишей втрачав здатність продукувати належну для відповідного віку кількість хондроїтин-6-сульфатів і навіть у двомісячних мишей з'являлися ознаки передчасної втрати пам'яті. Однак коли за допомогою вірусного вектору рівень хондроїтин-6-сульфатів в перинейрональних мережах підвищили, їхня пам'ять і пластичність відновилась до рівня контрольної групи.
Професор Джеймс Фосетт з Центру відновлення мозку Джона ван Гіста в Кембриджському університеті зазначив, що "у людей повинен діяти той же механізм – молекули і структури в людському мозку такі ж, як і у мишей. Це вказує, що, можливо, вдасться запобігти втраті пам'яті у людей в старшому віці."
Його команда вже визначила потенційний препарат, ліцензований для перорального приймання людиною для інгібіції (пригнічування) формування перинейрональних мереж. На даний часі науковці на тваринних моделях досліджують, чи може це допомогти ослабити втрату пам'яті при хворобі Альцгеймера.
Прийнятий командою професора Фосетта підхід – використати вірусні вектори для лікування – все частіше використовують для лікування неврологічних захворювань людини. Інша команда науковців кембриджського Центру нещодавно опублікувала дослідження, яке показує використання вірусних векторів для усунення пошкоджень, викликаних глаукомою та деменцією.
24.07.2021