Змінений жировий метаболізм, фермент, ймовірно, відіграє ключову роль у хворобі Лу Геріга — ScienceDaily

Нове дослідження з використанням генетично модифікованих мишей і зразків клітин і тканин людини додало доказів того, що більш високі рівні запальних хімічних речовин, які беруть участь у метаболізмі жирів, виникають у людей з бічним аміотрофічним склерозом (БАС), нервово-м’язовим розладом, також відомим як хвороба Лу Геріга.

Дослідження, яке було зосереджено на генетичних шляхах, залучених до того, як спинномозкові рухові клітини переробляють жири, показало, що порівняно з людьми без БАС, у тих, хто страждає на цей розлад, рівень арахідонової кислоти, ліпіду, який зазвичай міститься в жирних частинах м’яса, приблизно в 2,5 рази вищий. і риба, і це, як відомо, стимулює запальні процеси, необхідні для відновлення ран або пошкоджень тканин.

Примітно, що шляхом втручання в шлях арахідонової кислоти у мишей, вирощених для розвитку біологічних ознак БАС, дослідники кажуть, що вони змогли зменшити симптоми ослаблення м’язів у цих мишей, у яких спостерігалося збільшення хватки на 20-25%. сили — і подовжити їх виживання на два-три тижні.

Звіт про роботу під керівництвом дослідників Джона Хопкінса з медицини з’явився у випуску журналу за 15 листопада. Природна нейронаука.

Вчені використовували кофеїнову кислоту, протизапальну сполуку, яка природним чином міститься в каві, чаї, помідорах і вині, щоб зменшити шлях арахідонової кислоти, але вони попереджають, що людям з БАС не слід поспішати лікувати себе речовиною, яка продається як нерегульована харчова добавка. Потрібні додаткові дослідження, щоб визначити безпечні рівні добавки кавової кислоти – деякі звіти вказують на потенційно шкідливі побічні ефекти, включаючи рак і проблеми з кишечником.

Експерти кажуть, що арахідонова кислота в невідповідних і неперевірених кількостях також продається в порошках, призначених для збільшення м’язів, і може бути токсичною, спричиняючи відмирання клітин мозку.

За даними дослідників, приблизно 30 000 людей у ​​США мають АЛС, і близько 10% випадків можна віднести до спадкових генетичних змін. Решта виникають спорадично. Немає відомого лікувального лікування.

Нове дослідження базується на встановленому спостереженні: хоча пацієнти з БАС втрачають більшу частину м’язового контролю через пошкодження мотонейронів спинного мозку, загалом вони все ще можуть контролювати рухи своїх очей, які керуються очними нейронами, говорить Габсанг Лі, DVM, Ph. D., доцент кафедри неврології Медичної школи Університету Джона Гопкінса та член Інституту клітинної інженерії Медицини Джона Хопкінса.

Щоб дослідити потенційно важливі генетичні відмінності між вільними від захворювання очними нейронами та мотонейронами спинного мозку, які несуть основний тягар БАС, команда Лі вивчила лінії стовбурових клітин, які вони культивували від людини з БАС. Розглядаючи генетичні шляхи активного синтезу білків, вчені виявили більшу активність у генах, які контролюють метаболізм ліпідів — процес, у якому клітини переробляють жир.

Потім Лі надіслав колегам з Університету Південної Каліфорнії зразки очних нейронів і мотонейронів спинного мозку від 17 людей з БАС, які проходили лікування в лікарні Джона Хопкінса, і шість наборів зразків людей без цього захворювання. Дослідники підтвердили, що мотонейрони спинного мозку людей з БАС містять зовсім іншу кількість і типи ліпідів, ніж очні нейрони, порівняно з людьми без цього захворювання.

Подальший аналіз, щоб визначити, які ліпідні шляхи були найбільш змінені між клітинами людей з БАС і клітинами людей без цього захворювання, показав, що виділявся один шлях – арахідонова кислота.

Омега-6 жирну кислоту, яка контролює запальну реакцію організму, арахідонову кислоту пов’язують із хворобами Альцгеймера та Паркінсона, і два десятиліття тому дослідники виявили більшу, ніж очікувалося, кількість цього ферменту в нервово-м’язовій тканині людей з БАС.

Лі каже, що ліпідні шляхи добре вивчені, оскільки вони є критично важливими частинами клітинної мембрани, які забезпечують потік молекул у клітини та з них. Клітинні мембрани часто руйнуються, коли є запалення, і Лі каже, що організм повинен жорстко регулювати арахідонову кислоту, інакше запалення може вирувати і посилати сигнали імунній системі, щоб знищити нервову тканину.

Щоб додатково перевірити роль арахідонової кислоти, дослідники провели експерименти, щоб усунути її вплив, спочатку згодувавши кавову кислоту плодовим мушкам, генетично модифікованим для розвитку симптомів типу БАС. Мухи, яких годували кавовою кислотою, могли більше пересуватися, частіше лазити по пробірці та жити довше, ніж мухи, які не отримували цієї сполуки.

Потім вчені провели подібні експерименти з кавовою кислотою на мишах, вирощених для розвитку БАС, і ті, які отримували з’єднання, жили на два-три тижні довше, ніж миші, яким не годували з’єднання.

Хоча нові докази одного разу можуть запропонувати потенційні нові стратегії терапії, Лі каже, що питання залишаються. «Ми ще не знаємо, чому очні та спинномозкові нейрони відрізняються за метаболізмом ліпідів або який відсоток пацієнтів з БАС має зміни в шляху арахідонової кислоти», — говорить він.

Лі подав попередні патенти на технологію, пов’язану з потенційним використанням шляху арахідонової кислоти для лікування БАС.

Фінансування дослідження було надано Центром дослідження БАС імені Роберта Пакарда, Національним інститутом здоров’я (R01NS093213), Національним дослідницьким фондом Кореї, Фондом Дональда Е. і Делії В. Бакстерів і Відділом молекулярної мікробіології та імунології. в Університеті Південної Каліфорнії.

Окрім Лі, дослідження проводили Ходжа Лі, Сандіп Кумар Дабі, Кай Руан, Сон-Хюн Пак, Шінвон Ха, Ірина Ковлягіна, Сонджун Кім, Йохан О, Хесу Кім, Сон-Унг Кан, Томас Ллойд і Ніколас Марагакіс із Джона Гопкінса; Jae Jin Lee і Hyungjin Eoh з Університету Південної Каліфорнії; На Янг Парк і Янг Бін Хонг з Університету Донг-А в Південній Кореї; Тейонг Кім з Державного університету Сан-Дієго; Су Бін Лім з Медичної школи Університету Аджоу в Південній Кореї та Кюн-Тай Кім і Мі-Рйон Сон з Науково-технологічного інституту Кванджу в Південній Кореї.

Leave a Comment