Ученые из Отдела молекулярной неврологии и бывшего отдела клеточных и молекулярно-синаптических функций Окинавского института науки и технологий (OIST) сделали важное открытие, которое может изменить подход к лечению нейродегенеративных заболеваний. Они обнаружили, что аденозинтрифосфат (АТФ) играет ключевую роль в предотвращении агрегации белков, связанных с такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз (БАС).
АТФ, который обычно считается «топливом» клеток, регулирует вязкость цитоплазмы в нейронах. Когда цитоплазма более вязкая, белки склонны к агрегации, образуя вредные клубки, повреждающие клетки. Исследователи выяснили, что повышение выработки АТФ снижает вязкость цитоплазмы, предотвращая патологические скопления белка.
Методология
В ходе экспериментов in vitro и in vivo на нейронах, полученных из стволовых клеток человека, ученые наблюдали прямую взаимосвязь между внутриклеточной концентрацией АТФ и растворимостью белков, связанных с нейродегенеративными заболеваниями. Они исследовали клетки как от здоровых людей, так и от пациентов с болезнью Паркинсона и БАС.
Исследователи обнаружили, что повышение концентрации АТФ с помощью NMN улучшает текучесть цитозоля и разрушает белковые агрегаты в аксонах нейронов БАС. Они также показали, что локальные колебания уровня АТФ могут влиять на вязкость цитозоля, синаптических пузырьков и активных зон в пресинаптическом компартменте.
Рекомендации
Открытие подчеркивает важность поддержания нормального уровня АТФ в клетках для предотвращения нейродегенеративных заболеваний. Поскольку функции митохондрий, где производится АТФ, снижаются с возрастом, важно найти способы улучшения их работы.
Ученые считают, что дальнейшие исследования в этой области могут привести к разработке новых методов лечения и профилактики нейродегенеративных заболеваний. Это открытие открывает новые перспективы для понимания клеточных механизмов этих заболеваний и разработки комплексных подходов к их лечению.
Ключевые термины:
- АТФ (Adenosine Triphosphate) — аденозинтрифосфат, молекула, обеспечивающая энергию для клеток.
- Цитоплазма — внутренняя среда клетки, в которой находятся органеллы и другие структуры.
- Нейродегенеративные заболевания — группа заболеваний, характеризующихся постепенной деградацией нервной системы.
- Болезнь Паркинсона (Parkinson’s disease) — нейродегенеративное заболевание, проявляющееся двигательными нарушениями.
- Боковой амиотрофический склероз (БАС) (Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS) — нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны.
- Митохондрии — органеллы клеток, производящие АТФ.
- NMN (Nicotinamide Mononucleotide) — вещество, способствующее повышению выработки АТФ.
Заключение
Открытие ученых из OIST является важным шагом в понимании механизмов нейродегенеративных заболеваний и разработке новых подходов к их лечению. Повышение уровня АТФ может стать перспективным направлением в борьбе с этими изнуряющими заболеваниями.
Литература:
Laurent Guillaud et al, Loss of intracellular ATP affects axoplasmic viscosity and pathological protein aggregation in mammalian neurons, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adq6077. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq6077
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];
