Версия для слабовидящих
Подавление молекулы, связанной со старением и болезнью Альцгеймера, укрепляет память Печать Email
Новости об инновациях
22.11.2014

(blog.tauedu.org) (blog.tauedu.org)

В новом исследовании, проведенном на кафедре нейробиологии в Университете Хайфы (University of Haifa) и недавно опубликованном в журнале The Journal of Neuroscience, ученые нашли способ улучшить память, манипулируя молекулой, тесно связанной с болезнью Альцгеймера, функция которой, кроме того, нарушена в старости.

Впервые исследователи достигли успеха в манипулировании активностью этой молекулы, не вызывая каких-либо когнитивных нарушений.

«Мы знаем, что при болезни Альцгеймера функция этого белка, известного как PERK, нарушена. Наш успех в манипулировании его экспрессией без какого-либо отрицательного влияния на функционирование мозга открывает путь к улучшению памяти и, возможно, даже к замедлению развития патологии при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера», – говорит профессор Коби Розенблюм (Kobi Rosenblum), возглавляющий лабораторию, в которой было проведено это исследование.

Предыдущие исследования, проведенные в Университете Хайфы и других лабораториях по всему миру, показали, что протекающий в мозге процесс запоминания получаемой информации напрямую связан с синтезом белков; высокие темпы производства белка обусловливают хорошее запоминание (информация при этом сохраняется в течение длительного времени), в то время как низкие темпы ослабляют процесс запоминания. Информация, полученная при низком уровне синтеза белков, вряд ли будут запечатлена в долговременной памяти и, значит, будет забыта.

В данном проекте ученые изучили активность белка elF2α, регулятора, определяющего скорость синтеза белка в головном мозге в процессе запоминания.

Из предыдущих работ исследователи знали, что существует три основных молекулы, действующих на этот белок и либо заставляющих его выполнять свою функцию, либо блокирующих ее. На первом этапе они решили определить относительную важность и задачу каждой из этих молекул. После проведения экспериментов на тканевом и клеточном уровнях исследователи пришли к выводу, что основной молекулой, управляющей активностью elF2α, является молекула белка PERK.

«Тот факт, что мы определили PERK как самый важный регулятор, имеет особое значение», – говорит доктор Уналлах-Саад (Ounallah-Saad), сотрудник лаборатории профессора Розенблюма. «Во-первых, конечно, мы определили доминантный компонент. Во-вторых, из предыдущих исследований мы уже знали, что при дегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, функция PERK нарушена. В-третьих, PERK действует в различных клетках, в том числе в нейронах, как система контроля и регулятор метаболического стресса. Иными словами, мы нашли молекулу, которая оказывает огромное влияние на процесс запоминания, функция которой, как мы знаем, нарушена у людей с болезнью Альцгеймера».

На втором этапе исследования ученые выяснили, можно ли управлять этой молекулой у крыс таким образом, чтобы улучшить память. Для этого они использовали два хорошо известных метода – низкомолекулярные ингибиторы и внесение генетических изменений в клетки мозга с помощью вируса, применяемого в генной терапии.

После подавления активности PERK или снижения уровня его экспрессии посредством генных манипуляций исследователи обнаружили 30% улучшение памяти как о положительном, так и о негативном опыте. Кроме того, крысы демонстрировали улучшенную долговременную память и повышенную поведенческую пластичность, становясь более способными «забывать» негативный опыт. Другими словами, на поведенческом уровне было ясно, что манипуляция PERK любым из двух методов улучшила память и когнитивные способности.

Изучив ткань на клеточном и молекулярном уровне, исследователи обнаружили, что предпринятые ими шаги действительно остановили экспрессию PERK, что позволило регулятору – белку elF2α – работать лучше и увеличить скорость синтеза белка. Более того, существовала очевидная корреляция между памятью и степенью подавления PERK: чем сильнее был подавлен PERK, тем лучше была память.

В предыдущих экспериментах с манипуляцией белком PERK у генно-инженерных животных, как правило, наблюдалось стереотипное поведение.

«Мозг работает самым сложным образом, и каждое его действие тесно связано со многими другими действиями», – поясняет доктор Уналлах-Саад. «В нашем исследовании нам удалось сохранить такой контроль над PERK, что он не влиял на извлечение существующей в памяти информации и не причинял какого-либо другого вреда когнитивным функциям».

«Этим исследованием мы доказали, что можно усилить процесс белкового синтеза в мозге и создать более стойкие воспоминания, сохраняющиеся в течение длительного времени. В тот момент, когда мы сделали это, манипулируя молекулой, о которой известно, что ее функция нарушена у людей с болезнью Альцгеймера и что она связана с процессом старения, мы проложили путь к разработке лекарств, которые могут замедлить развитие неизлечимых болезней, таких как дегенеративные заболевания головного мозга, главная среди которых болезнь Альцгеймера», – прокомментировал свою работу профессор Розенблюм.

Оригинальная статья:

Genetic or Pharmacological Reduction of PERK Enhances Cortical-Dependent Taste Learning

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/podavlenie-molekuly-svyazannoi-so-stareniem-boleznyu-altsgeimera-ukreplyaet-pamyat

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта