Молекула естественного старения может помочь восстановить память при болезни Альцгеймера

В исследовании, опубликованном в Стареющая клеткаУченые во главе с профессором Брайаном Кеннеди из кафедры биохимии и председателя программы трансляционных исследований здорового долголетия (TRP) медицинского университета NUS определили многообещающую роль альфа-кетоглутарата кальция (CaAKG). Было обнаружено, что этот встречающийся в природе и широко изученный метаболит, известный своей связью со здоровым старением, восстанавливает ключевые функции мозга, связанные с памятью, которые нарушаются при болезни Альцгеймера.

Целью исследования было определить, может ли CaAKG улучшить синаптическую пластичность в мозге при болезни Альцгеймера, восстановить передачу сигналов, связанных с памятью, защитить нейроны от ранней дегенерации и поддержать более здоровое когнитивное старение в целом. Эти результаты указывают на сдвиг в медицинском мышлении, открывающий двери для геропротекторных стратегий — методов лечения, которые нацелены на биологию самого старения, а не на устранение симптомов одного заболевания за раз.

Исследователи видят новый потенциал в лечении болезни Альцгеймера

«Наши результаты показывают потрясающий потенциал соединений, способствующих долголетию, в лечении болезни Альцгеймера», — сказал профессор Кеннеди. «Исследование предполагает, что безопасные природные соединения, такие как CaAKG, однажды могут дополнить существующие подходы к защите мозга и замедлению потери памяти. Поскольку AKG уже присутствует в нашем организме, воздействие на эти пути может предложить меньшие риски и более широкую доступность. Благодаря этому у нас может быть новая мощная стратегия для замедления когнитивного снижения и поддержки здорового старения мозга».

Исследование показало, что CaAKG улучшает взаимодействие клеток головного мозга в моделях болезни Альцгеймера. Это помогло восстановить ослабленную передачу сигналов между нейронами и восстановить ассоциативную память, одну из самых ранних когнитивных способностей, затронутых болезнью Альцгеймера. Поскольку уровень AKG естественным образом снижается с возрастом, восстановление этой молекулы может стать многообещающим способом поддержания здоровья мозга с течением времени и снижения риска нейродегенеративных заболеваний.

Как CaAKG поддерживает обучение и здоровье мозга

Чтобы выяснить, как CaAKG производит эти эффекты, исследовательская группа изучила долговременную потенциацию (LTP) — процесс, который укрепляет связи между нейронами и необходим для обучения и долговременной памяти. При болезни Альцгеймера LTP серьезно нарушается. Исследователи обнаружили, что CaAKG восстановил этот процесс до нормального уровня.

CaAKG также усиливает аутофагию — внутреннюю систему «очистки» мозга, которая удаляет поврежденные белки и помогает нейронам оставаться здоровыми. Молекула действовала по недавно выявленному пути, улучшая гибкость нейронов за счет активации кальциевых каналов L-типа и проницаемых для кальция рецепторов AMPA, избегая при этом рецепторов NMDA, которые часто повреждаются из-за накопления амилоида.

Важно отметить, что CaAKG восстановил синаптическое маркирование и захват — важнейший механизм, который позволяет мозгу связывать переживания и формировать ассоциативные воспоминания. Это предполагает, что соединение может поддерживать не только базовую функцию памяти, но и способности к обучению более высокого уровня, которые имеют тенденцию снижаться на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

Связь науки о долголетии с защитой мозга

«Наша цель состояла в том, чтобы определить, может ли соединение, первоначально изучавшееся для продления здоровой жизни, быть полезным при болезни Альцгеймера», — сказала доктор Шиджа Наваккоде, первый автор исследования и научный сотрудник Healthy Longevity TRP, NUS Medicine. «Понимание клеточных механизмов улучшения синаптической пластичности CaAKG проливает свет на новые способы защиты памяти и замедления старения мозга».