Приморские ученые ввели крысам молекулы винограда и сделали открытие. Возможно, это остановит болезнь Паркинсона

Исследователи из ТИБОХ ДВО РАН совместно с коллегами из ННЦМБ ДВО РАН обнаружили в сорте винограда «Альфа» способность защищать нервные клетки от гибели при болезни Паркинсона. Они провели исследование, которое открыло новые двери на пути к поиску лекарства от заболевания. Об этом рассказали на сайте института, а исследование опубликовали в журнале Antioxidants.

Эксперимент проводили на мышах, оказалось, что соединение транс-витизин B улучшает двигательные функции и восстанавливает память, не вызывая побочных эффектов. Сейчас методы лечения временно облегчают симптомы, подменяя собой недостающий дофамин. Но гибель нейронов не останавливают, а со временем вовсе перестают работать эффективно. Помимо прочего, существуют побочные эффекты, включая непроизвольные движения — дискинезии.

Транс-витизин B (tVB) — сложная молекула, состоящая из четырех связанных между собой молекул ресвератрола. Ресвератрол давно известен своими антиоксидантными свойствами, но его тетрамерная форма оказалась куда более эффективной.

«В лабораторных экспериментах ученые проверили действие tVB на иммунные клетки мозга, которые при болезни Паркинсона переходят в активное состояние и вызывают гибель нейронов, выделяя провоспалительные вещества и активные формы кислорода. Оказалось, что даже в минимальных концентрациях (0,1-10 мкМ) транс-витизин B подавляет выработку воспалительных цитокинов IL-1β и TNF-α на 77% и 11% соответственно. Он также снижал уровень оксида азота и активных форм кислорода, которые повреждают клеточные мембраны и митохондрии», — говорится в сообщении ученых.

На модели болезни Паркинсона у мышей транс-витизин B показал впечатляющие результаты. Подопытных разделили на четыре группы: контрольная, получавшая только ротенон, получавшая ротенон и tVB, и получавшая ротенон и леводопу для сравнения. Животным вводили ротенон подкожно в течение 14 дней, а затем еще 14 дней давали либо tVB (1 мг/кг), либо леводопу (10 мг/кг).

«Тесты на поведение показали, что мыши, получавшие ротенон, становились малоподвижными, подолгу замирали на месте, хуже ориентировались в лабиринте и почти не пытались вставать на задние лапы. Но у животных, которым вводили tVB, ситуация кардинально менялась: они в три раза чаще поднимались на задние лапы в „цилиндровом тесте“, почти полностью избавились от патологической заторможенности в открытом поле и восстановили пространственную память в Y-образном лабиринте», — гласит исследование.

tVB не влиял на силу мышц, в отличие от леводопы, которая её снижала. У мышей, которые получали стандартное лечение, сила хвата уменьшилась на 14%, возможно, из-за проблем с движением. У животных, которые получали tVB, этот показатель остался таким же, как у здоровых мышей.

Исследователи изучали мозг мышей и подтвердили эту идею. В черной субстанции у мышей, которые получали ротенон, количество дофаминовых нейронов снизилось на 36,5%. После курса tVB этот показатель увеличился на 22% — нейроны частично восстановились. Леводопа не улучшила выживаемость клеток, она только заставила оставшиеся нейроны работать активнее.

Защитный эффект tVB распространялся не только на это. Ученые обнаружили, что вещество снижает активность микроглии, клеток, вызывающих воспаление в мозге. В группе с ротеноном количество активированных микроглиальных клеток выросло на 39%, а после введения tVB снизилось на 30%. Также tVB уменьшал количество нейронов, которые производят нейрональную NO-синтазу — это фермент, который вырабатывает оксид азота и повреждает митохондрии (энергетические станции клеток).

«Одно из самых неожиданных открытий касалось белка тау, который обычно связывают с болезнью Альцгеймера. Оказывается, при болезни Паркинсона в черной субстанции тоже накапливаются патологические формы фосфорилированного тау-белка, которые образуют нейрофибриллярные клубки. В группе ротенона количество таких клубков выросло на 58%, а tVB снизил их количество на 24%. Леводопа показала даже больший эффект — 35%, но, в отличие от tVB, она не защищала нейроны», — пришли к выводу ученые.

Ученые предположили, что ключевую роль в защите клеток играет белок теплового шока HSP70 — молекулярный шаперон, который помогает другим белкам правильно сворачиваться и предотвращает их агрегацию. В клетках микроглии, подвергшихся воздействию LPS, уровень HSP70 снизился на 20%. Однако добавление вещества tVB увеличило этот уровень на 62%. Это указывает на то, что tVB помогает клеткам поддерживать внутренний порядок, что важно для здоровья мозга.

Учёные обнаружили, что tVB действует пятью ключевыми способами:

• уменьшает воспаление в мозге;

• нейтрализует вред от свободных радикалов;

• защищает важные мозговые клетки;

• предотвращает накопление вредных белков;

• восстанавливает работу других белков, необходимых для нормального функционирования клеток.

Всё это происходит без побочных эффектов, часто сопровождающих другие лекарства. Но прежде чем tVB можно будет применять в лечении людей, необходимо провести дополнительные исследования. Вещество тестировали только на одной группе мышей и в одной дозе. Также неизвестно, сможет ли tVB преодолеть гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от посторонних веществ, который пропускает лишь некоторые из них.

Тем не менее результаты показали, что tVB влияет на мозг мышей, хотя бы частично проникая через барьер. Возможно, при болезни Паркинсона этот барьер становится более проницаемым или существуют другие способы доставки tVB в мозг. Исследование открыло новое направление в поиске терапии болезни Паркинсона. Вместо того чтобы бороться с симптомами, возможно, стоит воздействовать на фундаментальные механизмы клеточной защиты, используя природные соединения.

Впереди — исследования на других моделях, изучение дозовых режимов, биораспределения и, если все пройдет успешно, долгий путь к клиническим испытаниям. Но уже сейчас ясно, что природа может дать ключи к лечению заболеваний, которые мы долгое время считали неизбежными спутниками старения.