Открытие, меняющее парадигму: исследователи бросают вызов фундаментальным принципам молекулярной нейронауки

Раскрытие механизмов памяти может проложить путь к инновационным методам лечения болезни Альцгеймера и других неврологических заболеваний.

Исследователи из Университет Колорадо Медицинский кампус Аншутц сделал открытие, «сменившее парадигму» механизмов, необходимых для обучения и памяти. Эти результаты обещают проложить путь к новым методам лечения

” данные-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Альцгеймера болезнь и, возможно, синдром Дауна.

Исследование было недавно опубликовано в журнале Природа.

Более 30 лет исследователи считали, что LTP или долговременная потенциация, которая имеет решающее значение для обучения и памяти, требует ферментативного воздействия фермента, известного как CaMKII.

Но группа исследователей под руководством Улли Байера, доктора философии, профессора фармакологии Медицинской школы Университета Колорадо, обнаружили, что LTP требует структурных, а не ферментативных функций CaMKII.

По словам Байера, это важно, поскольку открывает двери для терапевтического использования нового класса ингибиторов, которые нацелены только на ферментативную активность CaMKII, но не на структурные функции, необходимые для памяти и обучения.

Предыдущие исследования лаборатории Байера показали, что ингибирование ферментативной активности CaMKII защищает от некоторых эффектов бляшек бета-амилоида (Абета) в головном мозге, что является отличительным признаком болезни Альцгеймера (БА).

Исследователи обнаружили одну группу ингибиторов, которые защищают от эффектов Абета, не нарушая LTP, что делает его потенциально полезным при лечении ряда заболеваний головного мозга без изнурительных побочных эффектов.

«Следствием этого является то, что определенный класс ингибиторов активности CaMKII на самом деле может использоваться хронически для лечения заболеваний головного мозга, включая болезнь Альцгеймера», — сказал Байер, старший автор исследования. «Это суперноваторство, поскольку ранее считалось, что любой ингибитор активности CaMKII блокирует синаптическую пластичность, которая лежит в основе обучения и памяти, поэтому их постоянное использование будет противопоказано».

Байер сказал, что если ингибиторы будут работать на людях, они могут принести дополнительные преимущества в сочетании с любыми текущими стратегиями лечения БА.

«Это потому, что речь идет о разных механизмах», — сказал он. «Мы нацелены на последующие последствия Абеты. Хотя мы даже не претендуем на то, что это будет излечивать, у этого есть потенциал значительно облегчить некоторые из самых разрушительных симптомов потери памяти и обучения».

Лаборатория Bayer сейчас проверяет, можно ли использовать предсказания, сделанные в их новаторской статье, для терапии человека.

Ссылка: «Индукция LTP структурными, а не ферментативными функциями CaMKII» Джонатана Э. Таллиса, Мэтью Э. Ларсена, Николь Л. Румиан, Рональда К. Фройнда, Эммы Э. Боксер, Кэролин Николь Браун, Стивена Дж. Култрапа, Ховарда. Шульман, Джейсон Аото, Марк Л. Делл’Аква и К. Ульрих Байер, 30 августа 2023 г., Природа.
DOI: 10.1038/s41586-023-06465-y