Исследование: билирубин помогает защитить головной мозг

В исследованиях на мышах ученые из Школы Медицины Джона Хопкинса (Johns Hopkins Medicine) обнаружили, что билирубин (желчный пигмент) может играть неожиданную роль в защите клеток мозга от повреждения и окислительного стресса. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Chemical Biology.

Актуальность проблемы

Билирубин обычно измеряется в лабораторных тестах как маркер здоровья печени, и высокие его уровни могут указывать на заболевание. Однако, играет ли билирубин роль у здоровых людей, остается неясным. Ученые поставили цель найти причину для хранения в мозгу такого количества билирубина. Ученые отметили, что в прошлых исследованиях говорилось, что билирубин может быть важным антиоксидантом. Поскольку мозг настолько метаболически активен и уязвим от окислительного повреждения, авторы исследования изучили возможность того, что билирубин может быть особенно важен для защиты мозга от окислительного стресса.

Материалы и методы обследования

Для своих экспериментов ученые использовали нейроны мышей, выращенные в лаборатории, которые были генетически сконструированы, чтобы не продуцировать билирубин. По мере роста клеток исследователи подвергали нейроны различным источникам окислительного стресса, вводя в их среду реактивные молекулы.

Результаты научной работы

Удивительно, но исследователи обнаружили «исключительные уровни» билирубина в мозге мыши — в 5-10 раз выше, чем в печени грызунов.

«Билирубин обычно считается ненужным продуктом, но этот уровень производства требует большой метаболической энергии, и кажется странным, что билирубин не функционирует», — объясняет автор исследования Бинду Пол (Bindu Paul). 

По сравнению с нормальными клетками головного мозга мышей исследователи обнаружили, что нейроны генетически модифицированных мышей гораздо более уязвимы к этим стрессорам — особенно в связи с вредной формой кислорода, называемой супероксидом. Ученые отмечают, что супероксид является важным химическим клеточным мессенджером, связанным с обучением, памятью и развитием мозга. Однако чрезмерная активность клеток головного мозга может привести к неконтролируемым уровням супероксида, которые могут вызвать окислительный стресс и инициировать ряд вредных реакций, которые вызывают повреждение головного мозга.

«Наши первоначальные эксперименты дали нам понять, что билирубин может играть важную роль в контроле уровня супероксида в мозге», — объясняет Бинду Пол.

Исследователи предположили, что способность билирубина регулировать супероксид происходит вследствие его химической структуры, которая позволяет ему захватывать и нейтрализовать вредную молекулу так, как не могут другие антиоксиданты, такие как глутатион и цистеин.

Чтобы проверить это, исследователи стимулировали чрезмерную активность клеток головного мозга в нормальном мозге и мозге, сконструированном с недостатком билирубина. Ученые обнаружили, что в мозге, лишенном гена, продуцирующего билирубин, накапливался избыточный супероксид. Затем ученые стимулировали активность мозга у нормальных мышей и мышей, у которых не было билирубина, чтобы проверить, приводит ли удаление билирубина к повреждению мозга или гибели клеток. Исследователи обнаружили, что у мышей, у которых отсутствовал билирубин, было в 2-3 раза больше повреждений головного мозга, чем у их нормальных мышей, что позволяет предположить, что билирубин защищает мозг от вредных реакций супероксида.

Выводы

Ученые утверждают, что это открытие способствует научному пониманию роли билирубина в мозге и в других местах и ​​может привести к новым методам лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Хантингтона и Паркинсона, которые характеризуются повышенным уровнем супероксида и окислительным стрессом.

Авторы другого исследования утверждают, что желтый пигмент глаза помогает лучше видеть в условиях тумана.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: