Ученые нашли способ восстановить мозговой кровоток при деменции

«Это открытие является огромным шагом вперед в наших усилиях по предотвращению деменции и нервно-сосудистых заболеваний», — говорит главный исследователь Осама Харраз, доктор философии, доцент кафедры фармакологии в Медицинском колледже Ларнера. «Мы раскрываем сложные механизмы этих разрушительных состояний, и теперь мы можем начать думать о том, как применить эту биологию в терапии».

Растущее бремя деменции

Болезнью Альцгеймера и связанными с ней деменциями страдают около 50 миллионов человек во всем мире, и это число продолжает расти. Растущая распространенность оказывает тяжелое давление на семьи, лиц, осуществляющих уход, и системы здравоохранения. Продолжающиеся исследования направлены на то, чтобы выяснить, как белки, воспаления, нервные сигналы и неисправные клетки мозга способствуют этим расстройствам.

Работа в лаборатории Харраза сосредоточена на том, как контролируется мозговой кровоток и как кровеносные сосуды взаимодействуют посредством молекулярных сигналов. Основное внимание уделяется Piezo1, белку, обнаруженному в мембранах клеток, выстилающих кровеносные сосуды. Piezo1 помогает регулировать мозговой кровоток, чувствуя физические силы, возникающие при движении крови по сосудистой сети мозга. Его название происходит от греческого слова «давление». Более ранние исследования показали, что Piezo1 ведет себя по-разному у людей, несущих определенные генетические вариации гена Piezo1.

Ключевой липид, который держит кровеносные сосуды под контролем

Новое исследование под названием «PIP₂ Корректирует эндотелиальную пьезо1-каналопатию» предлагает новое понимание того, как Piezo1 влияет на мозговой кровоток. Результаты также показывают, что такие состояния, как болезнь Альцгеймера, связаны с аномально высокой активностью Piezo1 в кровеносных сосудах головного мозга. Чтобы лучше понять, почему это происходит, исследовательская группа исследовала фосфолипид под названием PIP.₂который содержится в мембранах клеток головного мозга.

ПИП₂ играет важную роль в передаче сигналов в клетках и регуляции ионных каналов — сложном процессе, который контролирует, когда белковые поры в клетках открываются и закрываются. Исследователи обнаружили, что PIP₂ обычно действует как естественный подавитель Piezo1. Когда ПИП₂ уровни падают, Piezo1 становится чрезмерно активным, нарушая нормальный кровоток в мозге. Когда команда добавила PIP₂ обратно в систему активность Piezo1 снизилась и восстановилось здоровое кровообращение. Эти результаты показывают, что увеличение ПИП₂ уровни могут лечь в основу новой стратегии лечения, направленной на улучшение мозгового кровообращения и поддержку функций мозга.

Следующие шаги к будущему лечению

Будущие исследования будут сосредоточены на понимании того, как именно PIP₂ взаимодействует с Piezo1. Исследователи хотят определить, является ли PIP₂ прикрепляется непосредственно к определенным частям белка или изменяет окружающую клеточную мембрану таким образом, что ограничивает открытие каналов. Дополнительная работа также будет посвящена изучению того, как связанное с болезнями снижение показателей ППГ₂ удалите этот регуляторный контроль, позволяя Piezo1 оставаться сверхактивным и ухудшать мозговой кровоток. Получение ясности в отношении этих механизмов будет иметь решающее значение для разработки методов лечения, основанных на восстановлении PIP.₂ или прямое воздействие на Piezo1 для улучшения нервно-сосудистого здоровья при деменции и связанных с ней сосудистых расстройствах.