Згідно з даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, порушення мозкового кровообігу є провідною причиною інвалідизації та смертності по всьому світу. Близько 15 млн людей переносять інсульт щорічно, з них 5 млн осіб вмирають і стільки ж залишаються інвалідами. Сучасні методи лікування пацієнтів із ішемічним інсультом спрямовані на відновлення порушеного кровообігу в ішемізованій ділянці шляхом тромболізису (реперфузії) або ендоваскулярного видалення тромбів з метою відновлення церебральної перфузії та запобігання подальшому розвитку інфаркту головного мозку. Гіпотетично існує механізм первинної нейропротекції, яка спрямована на переривання швидких реакцій глутамат-кальцієвого каскаду, вільнорадикальних механізмів, починаючи з перших хвилин ішемії. Вторинна нейропротекція спрямована на блокаду прозапальних цитокінів, молекул клітинної адгезії, гальмування прооксидантних ферментів, відновлення нейротрофіки та перешкоджання запрограмованої загибелі клітин (Статинова К. та співавт., 2010). Клінічне значення такого підходу полягає у можливості відновлення реперфузії впродовж 24 год. Так звана стадія реперфузії у лікуванні пацієнтів із інсультом наразі вимагає переоцінки оптимального застосування потенційних нейропротекторів з огляду на те, що відновлення кровотоку після інфаркту може спричиняти реперфузійне пошкодження, наражаючи пацієнтів на ризик розвитку окисного стресу, здатного, у свою чергу, викликати вторинне пошкодження. Слід зазначити, що схвалені Управлінням з контролю за харчовими продуктами та лікарськими засобами США (FDA) нейропротекторні препарати не здатні нівелювати незворотне пошкодження нейронів і не знайшли широкого застосування у клінічній практиці. Таким чином, виникла гостра необхідність у розробленні нових підходів до забезпечення тривалої нейропротекції на період відтермінованої реперфузії головного мозку.
Групою дослідників із Пітсбургського університету знайдені терапевтичні мішені, які опосередковано сприяють нейропротекції після ішемічного інсульту. Цими мішенями виявилися калієві потенціалкеровані канали Kv2.1 та везикуласоційований мембранний білок А (ВАМП-асоційований білок А). Канал Kv2.1 впливає на збудливість клітин. Окрім того, він відіграє критичну роль у загибелі нейронів, спричиняючи цитоплазматичний виток іонів калію, та програмує загибель клітин. Вірогідне інгібування трансмембранного обміну іонів калію у каналі Kv2.1 дозволить отримати клінічний ефект у пацієнтів із церебральною ішемією.
Виділяють два типи каналів Kv2.1, що знаходяться у мембрані клітин: один з них відповідає за її збудливість, інший — за утворення нових каналів та виведення калію з нейронів, і внаслідок цього — за апоптоз клітин. У ході дослідження ідентифіковано нейропротекторний терапевтичний пептид TAT-DP-2, здатний забезпечувати нейропротекцію in vitro і, що найважливіше — цілеспрямовано руйнувати поверхневі кластери Kv2.1 in vivo. Запропонована авторами дослідження стратегія лікування фактично може пролонгувати превентивну нейропротекторну відповідь за допомогою TAT-DP-2. З’ясовано, що Kv2.1 відіграє ключову роль у реакції нейронів у відповідь на ішемічне пошкодження.
Ентоні Шулієн, дослідник із кафедри нейробіології Медичного університету Пітсбурга, із колегами проводив експеримент на мишах: їм вводили внутрішньочеревну ін’єкцію TAT-DP-2. Отримані результати продемонстрували зменшення обсягу інфаркту головного мозку серед гризунів, які отримали ін’єкцію, порівняно із контрольною групою (рисунок).
У попередніх дослідженнях вченими встановлено, що виток іонів калію з нейронів стимулювала взаємодія калієвого каналу у клітинній мембрані та білка синтаксину. Зокрема, група дослідників виявила, що сполука TAT-C1aB бере участь у взаємодії «калієвий канал — синтаксин» та уповільнює цитоплазматичний витік іонів калію, що забезпечує нейропротекторну дію для пацієнтів з ішемією.
- Schulien A., Yeh C., Orange B. et al. (2020) Targeted disruption of Kv2.1-VAPA association provides neuroprotection against ischemic stroke in mice by declustering Kv2.1 channels (https://advances.sciencemag.org/content/6/27/eaaz8110).
Катерина Приходько-Дибська
