В работе, результаты которой опубликованы в издании «Current Biology» 22 ноября 2017 г., сообщается о функционировании ранее не известных механизмов альтерации, которые могут стать основой развития сложных нейродегенеративных процессов при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона. Результаты исследования, проведенного научными сотрудниками Королевского колледжа Лондона (King’s College London), Великобритания, могут послужить источником новых терапевтических разработок, направленных на блокирование или замедление прогрессирования патологического процесса при указанных неизлечимых в настоящее время заболеваниях. Поскольку многие современные методы терапии нейродегенеративных процессов основаны на активации механизмов клеточного клиренса, что потенциально может приводить к прогрессированию клинической симптоматики, то необходимость поиска новых стратегий представляется актуальной клинической задачей.
По эпидемиологическим данным в Великобритании насчитывается около 10 млн человек с неврологическими расстройствами, в том числе с деменцией. Нейродегенеративные состояния характеризуются прогрессирующим ухудшением функций центральной нервной системы, что проявляется в утрате контроля движений, равновесия, памяти, речевых навыков. Однако до нынешнего времени оставались не до конца изученными механизмы и причины, по которым нейроны подвергаются альтеративным изменениям.
В экспериментальном исследовании на примере двух моделей дегенеративных неврологических расстройств у животных в лабораторных условиях авторам работы удалось наблюдать подобный происходящему в нейронах человека дисфункциональный процесс.
В ходе исследования выявлено, что при наблюдаемом состоянии нервные клетки в определенных областях мозга сохраняют жизнеспособность дольше, утрачивая при этом способность удалять токсины или деструктивные клеточные элементы нервной ткани. Последний механизм известен как естественный физиологический процесс, называемый аутофагией. В частности, аутофагия представляет собой последовательность метаболических реакций, в результате которых внутренние компоненты клетки транспортируются внутрь ее лизосом или вакуолей и подвергаются в них деградации, после чего полученные элементарные частицы могут быть использованы в дальнейших процессах синтеза и обновления клеток и тканей. Таким образом, блокирование процесса аутофагии приводит к нарушениям цикличности механизма физиологической деградации и восстановления, накоплению токсичных продуктов внутриклеточного метаболизма. Результатом подобных явлений является неспособность клеток поддерживать необходимые физиологические обменные процессы, направленные на рост и развитие, что, в итоге, приводит к деградации.
Новое понимание нейродегенеративных изменений в результате нарушения естественных процессов аутофагии, по мнению авторов работы, может иметь важные последствия для разработки терапевтических стратегий указанных патологических состояний. С учетом того, что современные методы лечения при подобных заболеваниях направлены прежде всего на активацию процессов внутриклеточного клиренса, актуальность настоящей работы определяется диаметрально новым взглядом на процессы нейродегенерации, препятствующие клеточному клиренсу. В целом исследования, подобные проведенной работе и рассматривающие редкие генетические состояния, по словам авторов, могут быть очень эффективными в поиске новых механизмов развития таких патологических процессов.
В настоящее время ученые сосредоточили внимание на изучении возможностей воспроизведения аналогичных результатов применительно к другим нарушениям, при которых также предполагается дисрегуляция механизма аутофагии, например при болезни Альцгеймера и дисфункциях моторных нейронов.
В заключение руководитель исследования доктор Манолис Фанто (Manolis Fanto) отметил, что блокирование аутофагии, вероятно, может рассматриваться как ключевое звено в цепи патогенеза всех дегенеративных неврологических состояний.
- Baron O., Boudi A., Dias C. et al. (2017) Stall in Canonical Autophagy-Lysosome Pathways Prompts Nucleophagy-Based Nuclear Breakdown in Neurodegeneration. Curr. Biol., Nov. 22 [Epub. ahead of print] (http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)31391-X).
- King’s College London (2017) New mechanisms found of cell death in neurodegenerative disorders. ScienceDaily, Nov. 22 (https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171122124029.htm).
Наталья Савельева-Кулик
