Соединение из винограда защитило нейроны у мышей

Исследователи из ТИБОХ ДВО РАН и ННЦМБ ДВО РАН выявили у винограда сорта «Альфа» свойство защищать нервные клетки от гибели при болезни Паркинсона. Результаты работы опубликованы в журнале Antioxidants, сообщается на сайте института.

Болезнь Паркинсона — второе по частоте нейродегенеративное заболевание после болезни Альцгеймера. Из-за массовой гибели дофаминовых нейронов в черной субстанции мозга у пациентов нарушается контроль движений: появляются тремор, скованность и замедленность. Со временем присоединяются когнитивные расстройства, депрессия и деменция.

Сейчас терапия лишь временно облегчает симптомы, замещая недостающий дофамин. Однако гибель нейронов не останавливается, а со временем лечение теряет эффективность. Кроме того, возможны побочные эффекты, включая непроизвольные движения — дискинезии.

Эксперимент проводили на мышах. Соединение транс-витизин B (tVB) улучшало двигательные функции и восстанавливало память, не вызывая побочных реакций. tVB — сложная молекула, состоящая из четырех связанных молекул ресвератрола. Ресвератрол известен антиоксидантными свойствами, но его тетрамерная форма оказалась значительно эффективнее.

«В лабораторных экспериментах ученые проверили действие tVB на иммунные клетки мозга, которые при болезни Паркинсона переходят в активное состояние и вызывают гибель нейронов, выделяя провоспалительные вещества и активные формы кислорода. Оказалось, что даже в минимальных концентрациях (0,1-10 мкМ) транс-витизин B подавляет выработку воспалительных цитокинов IL-1β и TNF-α на 77% и 11% соответственно. Он также снижал уровень оксида азота и активных форм кислорода, которые повреждают клеточные мембраны и митохондрии», — говорится в сообщении ученых.

На модели болезни Паркинсона у мышей tVB дал впечатляющие результаты. Животных разделили на четыре группы: контрольная, получавшая только ротенон, получавшая ротенон и tVB, а также получавшая ротенон и леводопу для сравнения. Ротенон вводили подкожно 14 дней, затем еще 14 дней давали либо tVB (1 мг/кг), либо леводопу (10 мг/кг).

Ротенон — природное токсичное вещество (изофлавоноид) из корней некоторых растений семейства бобовых. Леводопа (L-ДОФА) — основное лекарство для терапии болезни Паркинсона: попадая в мозг, оно превращается в недостающий дофамин.

«Тесты на поведение показали, что мыши, получавшие ротенон, становились малоподвижными, подолгу замирали на месте, хуже ориентировались в лабиринте и почти не пытались вставать на задние лапы. Но у животных, которым вводили tVB, ситуация кардинально менялась: они в три раза чаще поднимались на задние лапы в „цилиндровом тесте“, почти полностью избавились от патологической заторможенности в открытом поле и восстановили пространственную память в Y-образном лабиринте», — гласит исследование.

В отличие от леводопы, снижавшей силу мышц, tVB на этот показатель не влиял. У мышей со стандартным лечением сила хвата уменьшилась на 14%, возможно, из-за двигательных проблем. У получавших tVB показатель остался таким же, как у здоровых животных.

Анализ мозга подтвердил эффект. В черной субстанции у мышей, получавших ротенон, число дофаминовых нейронов снизилось на 36,5%. После курса tVB показатель вырос на 22% — нейроны частично восстановились. Леводопа не улучшила выживаемость клеток, а лишь заставила оставшиеся нейроны работать активнее.

Защитное действие tVB не ограничилось этим. Вещество снижало активность микроглии — клеток, вызывающих воспаление в мозге. В группе с ротеноном количество активированных микроглиальных клеток выросло на 39%, а после введения tVB снизилось на 30%. Кроме того, tVB уменьшал число нейронов, производящих нейрональную NO-синтазу — фермент, который генерирует оксид азота и повреждает митохондрии.

«Одно из самых неожиданных открытий касалось белка тау, который обычно связывают с болезнью Альцгеймера. Оказывается, при болезни Паркинсона в черной субстанции тоже накапливаются патологические формы фосфорилированного тау-белка, которые образуют нейрофибриллярные клубки. В группе ротенона количество таких клубков выросло на 58%, а tVB снизил их количество на 24%. Леводопа показала даже больший эффект — 35%, но, в отличие от tVB, она не защищала нейроны», — пришли к выводу ученые.

Ученые предположили, что ключевую роль в защите клеток играет белок теплового шока HSP70 — молекулярный шаперон, помогающий другим белкам правильно сворачиваться и предотвращающий их агрегацию. В клетках микроглии, подвергшихся воздействию LPS, уровень HSP70 снизился на 20%. Добавление tVB увеличило этот уровень на 62%. Это указывает на то, что tVB помогает клеткам поддерживать внутренний порядок, важный для здоровья мозга.

Специалисты выделили пять ключевых механизмов действия tVB:

Все это происходит без побочных эффектов, часто сопровождающих другие лекарства. Однако до применения tVB у людей нужны дополнительные исследования. Вещество тестировали только на одной группе мышей и в одной дозе. Также неизвестно, сможет ли tVB преодолеть гематоэнцефалический барьер, который защищает мозг от посторонних веществ и пропускает лишь некоторые из них.

ГЭБ (гематоэнцефалический барьер) — естественный физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой.

Тем не менее результаты показали, что tVB влияет на мозг мышей, хотя бы частично проникая через барьер. Возможно, при болезни Паркинсона этот барьер становится более проницаемым или существуют другие способы доставки tVB в мозг. Исследование открыло новое направление в поиске терапии болезни Паркинсона: вместо борьбы с симптомами, возможно, стоит воздействовать на фундаментальные механизмы клеточной защиты с помощью природных соединений.

Впереди — исследования на других моделях, изучение дозовых режимов, биораспределения и, если все пройдет успешно, долгий путь к клиническим испытаниям. Но уже сейчас ясно, что природа может дать ключи к лечению заболеваний, которые мы долго считали неизбежными спутниками старения.