Потенциально новый метод борьбы с нарушениями мозгового кровотока и некоторыми формами деменции начинает обретать очертания. Ученые из Медицинского колледжа имени Роберта Ларнера при Университете Вермонта раскрыли новые детали механизма регуляции кровообращения в мозге и то, как можно обратить вспять сосудистые проблемы. Их доклиническое исследование, опубликованное 22 декабря в журнале *Proceedings of the National Academy of Sciences*, предполагает, что восполнение недостающего фосфолипида в кровотоке может помочь восстановить нормальный приток крови к мозгу и облегчить симптомы, связанные с деменцией.
Осама Харраз, доктор философии, доцент фармакологии в колледже Ларнера и главный исследователь проекта, отмечает, что это открытие – огромный шаг вперед в усилиях по предотвращению деменции и нейроваскулярных заболеваний. Мы раскрываем сложные механизмы этих разрушительных состояний, и теперь можно начать думать о том, как воплотить эту биологию в терапевтические подходы.
Болезнь Альцгеймера и связанные с ней виды деменции затрагивают около 50 миллионов человек по всему миру, и это число продолжает расти. Растущая распространенность создает значительное давление на семьи, опекунов и системы здравоохранения. Текущие исследования направлены на то, чтобы разгадать, какую роль в развитии этих расстройств играют белки, воспаления, нейронные сигналы и неправильно функционирующие клетки мозга.
Работа лаборатории Харраза сосредоточена на изучении того, как контролируется мозговой кровоток и как кровеносные сосуды обмениваются информацией посредством молекулярных сигналов. Основное внимание уделяется Piezo1 – белку, обнаруженному в мембранах клеток, выстилающих кровеносные сосуды. Piezo1 помогает регулировать мозговой кровоток, воспринимая физические силы, возникающие при движении крови по сосудистой сети мозга. Его название происходит от греческого слова, означающего «давление». Более ранние исследования показали, что Piezo1 ведет себя по-разному у людей, несущих определенные генетические вариации гена Piezo1.
Новое исследование, озаглавленное «PIP2 Corrects an Endothelial Piezo1 Channelopathy», предлагает свежий взгляд на то, как Piezo1 влияет на мозговой кровоток. Открытие также показывает, что такие состояния, как болезнь Альцгеймера, связаны с аномально высокой активностью Piezo1 в кровеносных сосудах мозга. Чтобы лучше понять причины этого явления, исследовательская группа изучила фосфолипид под названием PIP2, который содержится в мембранах клеток мозга.
PIP2 играет важную роль в клеточной сигнализации и регуляции ионных каналов – сложном процессе, который контролирует открытие и закрытие белковых пор в клетках. Исследователи обнаружили, что PIP2 в норме действует как естественный подавитель Piezo1. Когда уровни PIP2 падают, Piezo1 становится чрезмерно активным, нарушая нормальный кровоток в мозге. Когда команда вернула PIP2 в систему, активность Piezo1 снизилась, и здоровое кровообращение восстановилось. Эти результаты предполагают, что повышение уровня PIP2 может стать основой новой стратегии лечения, направленной на улучшение мозгового кровотока и поддержание функции мозга.
Будущие исследования будут сосредоточены на точном понимании того, как PIP2 взаимодействует с Piezo1. Ученые хотят определить, присоединяется ли PIP2 непосредственно к определенным частям белка или изменяет окружающую клеточную мембрану таким образом, который ограничивает открытие канала. Дополнительная работа также будет направлена на изучение того, как связанное с заболеванием снижение PIP2 устраняет этот регуляторный контроль, позволяя Piezo1 оставаться сверхактивным и нарушать мозговой кровоток. Понимание этих механизмов будет критически важным для разработки методов лечения, основанных на восстановлении PIP2 или прямом воздействии на Piezo1, с целью улучшения нейроваскулярного здоровья при деменции и связанных с ней сосудистых расстройствах.
