Группа ученых из Кластера передовых исследований старения CECAD в сотрудничестве с коллегами из Кельнского университета (University of Cologne), Центра исследований Юлиха (Forschungszentrum Jülich) и Университета Лозанны (University of Lausanne) обнаружила новые механизмы, с помощью которых аутофагия защищает нейроны и поддерживает здоровье мозга. Исследование, опубликованное в журнале Nature Metabolism, подчеркивает ключевую роль аутофагии в регуляции метаболизма глюкозы в мозге.
Аутофагия: ключевой игрок в нейропротекции
Аутофагия — это процесс, посредством которого клетки перерабатывают поврежденные компоненты. Она давно известна своей связью с нейропротекцией, но точные механизмы ее влияния на здоровье мозга оставались неясными. Новое исследование показало, что аутофагия, через ее ключевого участника ATG5, обеспечивает выживание нейронов, регулируя метаболизм глюкозы в мозге.
ATG5: регулятор аутофагии, сохраняющий функцию мозжечка
Научный сотрудник Кластера передовых исследований старения CECAD, доктор Наталья Кононенко, в сотрудничестве с коллегами из Кельнского университета, Центра исследований Юлиха и Университета Лозанны, обнаружила, что ATG5 предотвращает чрезмерное накопление транспортера глюкозы 2 ( GLUT2) на поверхности клеток во время развития мозга. Эта регуляция поддерживает низкий уровень гликолиза в клетках Пуркинье, предотвращая их гибель от метаболического дисбаланса.
Исследование: от мышей до понимания механизмов
Для проведения исследования ученые использовали передовые методы, такие как ПЭТ-визуализация, мультиомика и 3D-кинематика, а также изучили мышей, лишенных ATG5. В результате было обнаружено, что у таких мышей накапливался GLUT2, что приводило к повышенному усвоению глюкозы и изменению гликолитической активности. Эти нарушения в конечном итоге приводили к гибели клеток Пуркинье и дисфункции двигательной походки.
Доктор Джанин Тутас: новые открытия
Первый автор исследования, доктор Джанин Тутас, объяснила: «Наше исследование показывает, что аутофагия — это не просто очистка поврежденных митохондрий или белковых агрегатов. В клетках Пуркинье ATG5 активно регулирует метаболические пути, предотвращая гибель клеток».
Профессор Наталья Кононенко: сложные механизмы аутофагии
Профессор Натальи Кононенко добавила: «Эти результаты подчеркивают сложные способы, с помощью которых аутофагия поддерживает здоровье нейронов, выходя за рамки ее традиционных функций».
Перспективы лечения нейродегенеративных заболеваний
Понимание этих механизмов дает более четкое представление о том, как мозг борется с нейродегенерацией. Это открытие открывает новые возможности для лечения таких заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера, при которых распространены как метаболические, так и аутофагические дисфункции. Хотя этот механизм был показан только на мышах, ученые планируют продолжить исследования, чтобы изучить, как аутофагия регулирует метаболизм как на мышиных, так и на человеческих моделях этих заболеваний.
Литература:
Janine Tutas et al, Autophagy regulator ATG5 preserves cerebellar function by safeguarding its glycolytic activity, Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-024-01196-4
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
