Эксперимент подтвердил теорию о том, что причина возрастных расстройств — действие свободных радикалов в нервных клетках. Разработки позволят на ранних стадиях диагностировать такие патологии как болезни Альцгеймера и Паркинсона. Уже сейчас на модели можно тестировать препараты от возрастных заболеваний мозга. Результаты опубликованы в журнале Redox Biology, о них рассказали в Российском научном фонде.
От старческой деменции страдают около 50 миллионов человек во всем мире. Но пока неизвестно, что именно запускает процесс разрушения нервных клеток в подавляющем большинстве случаев и почему одни люди подвержены ему больше других. Кроме того, возрастные психические нарушения обычно диагностируются после 65 лет, распознать развитие деменции в более раннем возрасте сложно.
При этом ученые давно обнаружили, что первые признаки заболевания, такие как снижение памяти и способности к обучению, сопровождаются окислительным стрессом в клетках мозга. Он возникает, когда в стареющем организме снижается количество антиоксидантных ферментов и образуется избыток свободных радикалов — активных форм кислорода, которые вступают в реакции с молекулами живой клетки, разрушая ее. До сих пор оставалось неясным, является это причиной заболеваний, их симптомом или сопутствующей патологией. Изучение вопроса затрудняла невозможность напрямую наблюдать и контролировать химические процессы, происходящие в живом мозге.
Российские ученые воссоздали контролируемый окислительный стресс в отдельных клетках мозга мышей. Ученые вызывали окислительный стресс в конкретном нейроне и регистрировали электрическую активность этого нейрона.
Во всех случаях наблюдалось снижение синаптической пластичности — способности нервных клеток усиливать или ослаблять связь между нейронами и регулировать скорость передачи нервных импульсов.
Это свойство клеток ученые связывают со способностью млекопитающих к обучению и запоминанию. Модель развития деменции на уровне клеток построена впервые и позволяет определить признаки заболевания на ранних этапах. В будущем это поможет диагностировать психическую дегенерацию в самом начале, когда у пациента еще не проявились когнитивные нарушения.
«Это готовая платформа для проверки лекарств, которые бы улучшали функции нервных клеток в условиях окислительного стресса. Следующим шагом будет получение доказательств, что этот процесс в клетках мозга приводит к развитию болезни Альцгеймера. Для этого мы будем наблюдать за животными, чтобы понять, как изменяются их когнитивные функции после воздействия нашего инструмента», — рассказывает Олег Подгорный, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ИБХ РАН.
