Омоложение памяти

Согласно новому исследованию группы из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, старческие изменения функций мозга носят обратимый характер. Вернуть утраченные когнитивные способности помог препарат, который уже был испытан в лабораторных исследованиях для восстановления функции памяти через несколько месяцев после черепно-мозговой травмы, лечения когнитивных нарушениий при синдроме Дауна, предотвращения связанной с шумом потери слуха, борьбы с некоторыми видами рака предстательной железы и даже улучшения обучаемости у здоровых животных.

В новом исследовании показано быстрое восстановление когнитивных способностей у старых мышей, сопровождающееся омоложением мозга и иммунных клеток.

Полученные данные доказывают, что с возрастом основные когнитивные способности теряются не навсегда, как было принято считать. Эти ресурсы по-прежнему существуют, но они блокированы порочным кругом клеточного стресса.

Может ли перезагрузка производства белка омолодить клетки?

В каждой клетке работает своего рода служба контроля – интегрированный стрессовый ответ (ISR). Это один из механизмов, который включается при нарушении синтеза белка в клетке, что может быть признаком вирусной инвазии или онкогенной мутации. ISR блокирует эти клетки. Но в некоторых ситуациях он остается включенным даже тогда, когда клетки функционируют нормально. Это может привести к серьезным проблемам, поскольку клетки теряют способность к нормальной деятельности.

Препарат ISRIB (ISR InhiBitor) работает путем перезагрузки механизма контроля производства белка в клетках после того, как он запускается одной из стрессовых реакций.

Недавние исследования на животных доказали, что хроническая активация ISR приводит к стойкому когнитивному и поведенческому дефициту, наблюдаемому у пациентов после ЧМТ, показывая, что у мышей кратковременное лечение ISRIB может перезагрузить ISR и быстро восстановить нормальную функцию мозга.

Когнитивный дефицит у пациентов с ЧМТ часто сравнивают с преждевременным старением, поэтому авторы предположили, что ISR также лежит в основе возрастного снижения когнитивных функций. Известно, что с возрастом нарушается выработка белка в клетках всего организма, так как стрессовые факторы накапливаются, вызывая хроническое воспаление и потенциально приводя к чрезмерной активации ISR.

Улучшает когнитивные способности, повышает функцию нейронов и омолаживает иммунные клетки

В новом исследовании старых мышей обучали преодолевать водный лабиринт с помощью спрятанной платформы. Эта задача обычно трудна для более старых животных, но мыши, получавшие небольшие суточные дозы ISRIB в течение трехдневного тренировочного процесса, справлялись с этой задачей так же хорошо, как и молодые мыши, гораздо лучше, чем животные того же возраста, которые не получали препарат.

Затем исследователи проверили, как долго длится это когнитивное омоложение и может ли оно распространяться на другие навыки. Через несколько недель после начала лечения ISRIB они обучали тех же мышей находить выход из лабиринта с постоянно меняющейся конфигурацией – это тест на умственную гибкость для старых мышей, которые, как и люди, имеют тенденцию все больше путаться и забывать дорогу. Мыши, получившие кратковременное лечение ISRIB за три недели до этого, все еще справлялись с задачей не хуже молодых мышей, в то время как нелеченные мыши не могли найти выход.

Чтобы понять, как ISRIB влияет на функцию мозга, исследователи изучили активность и анатомию клеток в гиппокампе, который отвечает за обучение и память, всего через день после введения животным одной дозы ISRIB. Они обнаружили, что общие признаки старения нейронов исчезли буквально сразу: электрическая активность нейронов повысилась, клетки быстрее отвечали на стимуляцию, а нейроны демонстрировали способность образовывать прочные связи друг с другом. Эти свойства наблюдаются обычно только у молодых мышей.

Кроме того, ISRIB влияет на функцию Т-клеток иммунной системы, которые также склонны к возрастной дисфункции. Полученные результаты указывают на другой путь, по которому препарат может улучшить когнитивные способности у старых животных, и могут улучшить состояние при различных заболеваниях, которые связаны с хроническим воспалением, вызванным стареющей иммунной системой.

Возможное применение ISRIB

Хроническая активация ISR и связанное с ней блокирование продукции клеточных белков могут играть определенную роль в достаточно широком спектре неврологических состояний: лобно-височная деменция, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз, травматическое повреждение мозга, болезнь Паркинсона, синдром Дауна, прионная болезнь и другие.

Логично подумать, что вмешательство в ISR, критический механизм клеточной безопасности, будет иметь серьезные побочные эффекты, но до сих пор во всех своих исследованиях исследователи не наблюдали ни одного. Это, вероятно, связано с двумя факторами. Во-первых, требуется всего несколько доз ISRIB, чтобы восстановить нездоровую активацию ISR в более здоровое состояние, после чего он все еще может нормально реагировать на проблемы в отдельных клетках. Во-вторых, ISRIB практически не оказывает эффекта на клетки, активно использующие ISR в его наиболее мощной форме например, против агрессивной вирусной инфекции.

ISRIB была лицензирована компанией Calico при Калифорнийском университете в Сан-Франциско. Она специализируется на биологии старения. Идея использования ISR в качестве мишени была подхвачена многими другими фармацевтическими компаниями.

Статья K.Krukowsky et al. Small molecule cognitive enhancer reverses age-related memory decline in mice опубликована в журнале eLife.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UCSF: Drug Reverses Age-Related Mental Decline Within Days.