Ученые из Университета Алабамы в Бирмингеме определили фермент в головном мозге, который может быть интересной мишенью для вмешательств против болезни Альцгеймера и других деменций.
Исследователи предполагают, что фермент серин / треонинкиназа, известный как LIMK1, может играть важную роль в деградации дендритных шипов, связей между нейронами в головном мозге. В статье, опубликованной 25 июня в Science Signaling, команда сообщает об использовании экспериментального лекарства, которое, по-видимому, успешно ингибирует LIMK1 и обеспечивает определенный уровень защиты дендритных шипов.
"Это первое исследование, демонстрирующее, что ингибирование LIMK1 может обеспечить защитный эффект для дендритных шипов," сказал Джереми Херсковиц, доктор философии.D., доцент кафедры неврологии медицинского факультета UAB. "На животных моделях мы показали, что повышенная активность LIMK1 связана с изменениями длины и плотности дендритных шипов, что имеет последствия для болезни Альцгеймера."
Подумайте о дендритных шипах как о мостах, соединяющих один нейрон с другим. Предыдущее исследование в лаборатории Херсковица показало, что у людей с более длинными и многочисленными шипами не развивались симптомы деменции, даже если у них была хорошо известная патология Альцгеймера в виде амилоидных бляшек и клубков тау.
"В здоровом мозге LIMK1, по-видимому, регулирует размер и плотность дендритных шипов," Херсковиц сказал. "При деменции фермент сверхактивен, что приводит к повреждению позвоночника. В этом исследовании мы смогли обеспечить защитный эффект дендритных шипов с помощью экспериментального препарата, который ингибировал активность LIMK1."
LIMK1 находится ниже двух других ферментов, которые, как известно, связаны с деменцией. Эти Rho-ассоциированные киназы, известные как ROCK 1 и ROCK 2, увеличиваются на ранних стадиях болезни Альцгеймера, говорит Херсковиц. Исследователи во всем мире рассматривают ROCK 1 и 2 как потенциальные цели вмешательства при деменции.
"Киназы ROCK оказались сложной мишенью для лекарств, потому что их ингибирование может вызвать серьезные побочные эффекты, в том числе падение артериального давления, достаточно значительное, чтобы вызвать смерть," Херсковиц сказал. "Но LIMK1, расположенный ниже по пути передачи сигналов, регулируется киназами ROCK, особенно ROCK 2. Насколько нам известно сейчас, ингибирование LIMK1 не влияет на ROCK, поэтому оно может не иметь таких серьезных побочных эффектов."
Также считается, что LIMK1 играет роль в метастазировании рака, поэтому команда Херсковица обратилась к экспериментальному препарату под названием SR7826, который находится в стадии разработки в качестве лекарственного средства от рака. SR7826 подавляет активность LIMK1. В модели на животных однократная доза, вводимая один раз в день в течение 10 дней, увеличивала плотность дендритных шипов и увеличивала длину шипов.
"Препарат оказал замечательное действие на дендритные шипы, результаты, которые мы считаем значительными и многообещающими," Херсковиц сказал. "Мы не наблюдали отрицательных побочных эффектов."
Херсковиц говорит, что потребуются дальнейшие исследования, чтобы увидеть, сохранится ли эффект с течением времени и появятся ли какие-либо негативные эффекты.
"Это одна из первых научных работ, в которых предполагается, что LIMK1 может быть лучшей мишенью для вмешательства, чем киназы Рока," он сказал. "Еще одним важным аспектом такой цели является то, что она может привести к вмешательству до того, как начнется потеря когнитивной функции. Он может обеспечить защитный эффект, предотвращающий повреждение или потерю дендритных шипов."