Согласно результатам недавнего исследования, проведенного под руководством Николаса Базана (Nicolas Bazan), доктора медицины, профессора Центра наук о здоровье при Луизианском государственном университете (Louisiana State University Health Sciences Center), США, описан новый класс биомолекул, функционирующих в центральных нервных структурах и синхронизирующих межклеточные взаимодействия в ходе нейровоспалительной иммунореактивности при черепно-мозговых травмах и других патологиях.
Элованоиды являются биологически активными мессенджерами, состоящими из омега-3 длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, синтезируемых в ответ на структурные повреждения или функциональные перегрузки в биосистеме. Объясняя актуальность результатов исследования, авторы отметили, что, несмотря на ранее известные данные о подобных мессенджерах омега-3 жирных кислот, таких как нейропротектин D1 (22 атома углерода), ценность настоящего открытия определяется тем, что структура элованоидов отличается наличием у них 32–34 углеродных атомов, а это, по предположениям ученых, может открывать новые возможности в расширении понимания межклеточных перекрестных взаимодействий в поддержании функциональной лабильности нейрональных схем и, в частности, при восстановлении баланса активности клеток после патологических воздействий. Таким образом, основное заключение, к которому пришли авторы исследования, состоит в том, что элованоиды не только оказывают протекторные влияния в отношении нейронов, способствуя их выживанию, но и опосредуют сохранение их структурной целостности и стабильности в условиях действия неблагоприятных повреждающих факторов. Работа опубликована в издании «Science Advances» 27 сентября 2017 г.
Ранее в отдельных исследованиях были описаны и подробно документированы функции длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот в организме. Тем не менее оставались неизвестными непосредственная биологическая значимость и потенциал этих биомолекул как биохимических триггеров в процессах морфофункциональной адаптации при травмах, воспалении и в других ситуациях, представляющих угрозу нейронной коммуникации и выживанию клеток.
В ходе работы исследователями была изучена структура и биохимические характеристики двух элованоидов — ELV-N32 и ELV-N34 — в головном мозге. Так, начиная с культур нейронных клеток, а затем в экспериментальной модели инсульта, ученые выявили, что активация элованоидов происходила в условиях, когда клетки подвергались кислородной/гликемической депривации или действию экзотоксинов, то есть на ранних этапах биохимических дисбалансов, связанных с инсультом, эпилепсией, болезнью Паркинсона, черепно-мозговой травмой и другими нейродегенеративными заболеваниями. Кроме того, идентифицированы концентрации и терапевтический интервал активности изучаемых биоактивных веществ, при которых элованоиды оказывали нейропротекторное действие. По результатам исследования, командой ученых установлено, что элованоиды способствовали преодолению нейронами разрушительных последствий и токсичных эффектов на описанных ранних этапах биохимических нарушений. Так, в экспериментальной модели инсульта применение элованоидов сокращало морфологические размеры поврежденной области мозга, инициируя механизмы восстановления, что оценивалось по соответствующим неврологическим и поведенческим коррелятам.
Подводя итоги работы, авторы выразили надежду на то, что полученные результаты в будущем смогут обеспечить разработку новых терапевтических стратегий, направленных на повышение выживаемости нейронов и восстановление функций головного мозга при различных травматических и иных нейродегенеративных состояниях. В ближайшем будущем ученые планируют применить новые данные в программах реабилитации пациентов с черепно-мозговыми травмами, при хронической травматической энцефалопатии, инсульте и отдельных нейродегенеративных заболеваниях.
- Bhattacharjee S., Jun B., Belayev L. et al. (2017) Elovanoids are a novel class of homeostatic lipid mediators that protect neural cell integrity upon injury. Sci. Adv., Sep. 27 [Epub. ahead of print].
- Louisiana State University Health Sciences Center (2017) New class of molecules may protect brain from stroke, neurodegenerative diseases. ScienceDaily, Sep. 27 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170927162009.htm).
Наталья Савельева-Кулик
