Экспериментальный препарат обращает вспять эффекты старения и травм головного мозга

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско говорят, что всего нескольких доз экспериментального препарата достаточно, чтобы обратить вспять возрастную потерю памяти у мышей и восстановить гибкость мозга. 

На сегодняшний день исследования показали, что агент под названием ISRIB восстанавливает функции памяти через несколько месяцев после черепно-мозговой травмы, обращает вспять снижение когнитивных функций при синдроме Дауна, предотвращает вызванную шумом потерю слуха, помогает лечить определенные типы рака простаты и даже улучшает познавательные способности у здоровых животных.

Журнал eLife появился как раз по результатам дальнейшего исследования ISRIB. Их авторы сообщают, что препарат очень быстро восстанавливает когнитивные способности молодых животных у старых мышей. В то же время омолаживаются мозг и иммунные клетки, что может объяснить наблюдаемое явление.

«Быстрое действие ISRIB показывает, что большая часть связанного с возрастом снижения когнитивных функций может быть вызвана скорее обратимой физиологической «блокадой», чем необратимой дегенерацией», — говорит профессор Сюзанна Рози из отделений нейрохирургии, физиотерапии и реабилитации Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Эти данные предполагают, что вопреки распространенному мнению, мозг не теряет познание навсегда, а каким-то образом блокируется факторами, влияющими на клетки. «Наше исследование ISRIB показывает, что есть способ остановить эти факторы и восстановить когнитивные способности, которые со временем становятся все более недоступными», — добавляет профессор Питер Уолтер с кафедры биохимии и биофизики. Вальтер — выдающийся ученый, многократно награжденный за свою работу по реакции клеток на стресс. Именно в его лаборатории в 2013 году был открыт ISRIB.

ISRIB работает путем перезапуска всего механизма, отвечающего за производство белков в клетках. С возрастом он блокируется механизмом, называемым интегрированной стрессовой реакцией (ISR). Название ISRIB происходит от ISR InhiBitor.

Механизм ISR обычно отвечает за обнаружение проблем с производством белков, что может быть сигналом о том, что клетка инфицирована или в ней развиваются генетические мутации, ведущие к развитию рака. Когда это происходит, ISR блокирует способность клетки производить белки. Это чрезвычайно важный механизм защиты организма от неисправных клеток.

Уолтер и его команда обнаружили, что если ISR «застревает» в положении «включено» в ткани мозга, это может привести к серьезным проблемам, поскольку клетки теряют способность нормально функционировать.

В своем недавнем исследовании Уолтер и Рози показали, что у мышей с черепно-мозговой травмой ISR активизируется хронически, что приводит к снижению когнитивных функций и поведенческим нарушениям, и что при введении ISRIB механизм ISR начинает работать должным образом, что очень быстро приводит к нормальному функционированию мозга.

«Мы наблюдали, как ISRIB восстанавливает когнитивные функции у животных с черепно-мозговой травмой, которые во многих отношениях напоминают возрастное снижение когнитивных функций. Поэтому мы начали задаваться вопросом, может ли этот препарат обратить вспять эффекты старения. Это был следующий логический шаг», — говорит Рози, директор отдела нейробиологических исследований в Центре травм мозга и позвоночника UCSF.

Чтобы понять, как работает ISRIB, ученые дали мышам разовую дозу, а затем изучили активность и анатомию клеток в гиппокампе, области, которая играет ключевую роль в обучении и памяти. Они обнаружили, что общие признаки старения нейронов буквально исчезли в одночасье, связи между клетками укрепились, и клетки вновь обрели способность образовывать стабильные связи.

Ученые все еще изучают, как ISR влияет на познание у стареющих мышей и мышей с различными неврологическими проблемами, и как долго длится положительный эффект от введения ISRIB.

Можно задаться вопросом, безопасно ли вмешиваться в важный механизм защиты клетки, такой как ISR. Очень хорошая новость заключается в том, что побочных эффектов ISRIB пока не замечено.