Изследването на мишки открива лекарство за повишаване на паметта
Изследователите изследвали начина, по който клетките реагират на биологичния стрес. Същият биохимичен път, по който молекулата действа, може един ден да бъде насочен към хората за подобряване на паметта, според д-р Питър Уолтър, старши автор на изследването.
Откритието на молекулата и резултатите от последващите тестове за памет при мишки бяха публикувани в eLife, онлайн научно списание с отворен достъп.
В един тест за памет, нормалните мишки успяха да преместят потопена платформа около три пъти по-бързо, след като получиха инжекции с мощния химикал, отколкото мишки, които получиха фиктивни инжекции.
Мишките, получили химичното вещество, също запомнят по-добре сигнали, свързани с неприятни стимули - видът на страха, който може да помогне на мишката да избегне да бъде жертва.
Изследванията показват, че някои противоречиви на интуицията процеси могат да участват в развитието на паметта.
Констатациите показват, че въпреки това, което изглежда е важно да имаме най-добрите биохимични механизми за увеличаване на силата на паметта, еволюцията изглежда не ги е осигурила, каза Уолтър.
„Изглежда, че процесът на еволюция не е оптимизирал консолидацията на паметта; иначе не мисля, че бихме могли да го подобрим по начина, по който го направихме в нашето проучване с нормални, здрави мишки “, каза Уолтър.
Химическият продукт, повишаващ паметта, беше отделен измежду 100 000 химикали. Веществата бяха скринирани за потенциала им да нарушат защитен биохимичен път в клетките, който се активира, когато клетките не са в състояние да отговорят на необходимостта от сгъване на протеини в техните работни форми.
Въпреки това, докторантът от UCSF Кармела Сидрауски откри, че химичното вещество действа в клетката отвъд биохимичния път, който активира този разгърнат протеинов отговор, за да повлияе по-широко на това, което е известно като интегрирана реакция на стрес.
В този отговор няколко биохимични пътища се сближават в един молекулярен линчпин, протеин, наречен eIF2 алфа.
Учените са знаели, че при организми, вариращи по сложност от дрожди до хора, различни видове клетъчен стрес - изоставане от разгънати протеини, увреждаща ДНК UV светлина, недостиг на аминокиселинните градивни елементи, необходими за производството на протеини, вирусна инфекция, желязо дефицит - задействат различни ензими да действат надолу по веригата, за да изключат eIF2 алфа.
„Наред с други неща, инактивирането на eIF2 алфа е спирачка за консолидирането на паметта“, каза Уолтър - може би еволюционно следствие от това клетката или организмът да се адаптират по друг начин.
Изключването на eIF2 алфа намалява производството на повечето протеини, някои от които може да са необходими за формиране на паметта, каза Уолтър. Но eIF2 алфа инактивирането също ускорява производството на няколко ключови протеина, които помагат на клетките да се справят със стреса.
Съавторът на изследването Наум Соненберг, доктор на университета Макгил, преди това е свързал паметта и eIF2 алфа в генетични изследвания на мишки, а неговата лабораторна група също е провела тестовете за памет за настоящото проучване.
Химичното вещество, идентифицирано от изследователите на UCSF, се нарича ISRIB, което означава интегриран инхибитор на реакцията на стрес. ISRIB противодейства на ефектите от eIF2 алфа инактивиране вътре в клетките, установиха изследователите.
„ISRIB показва добри фармакокинетични свойства [как дадено лекарство се абсорбира, разпределя и елиминира], лесно преминава кръвно-мозъчната бариера и не проявява явна токсичност при мишки, което го прави много полезен за проучвания при мишки“, каза Уолтър.
Тези свойства също показват, че ISRIB може да служи като добра отправна точка за разработването на лекарства за хора, според Уолтър.
Уолтър каза, че търси учени, с които да си сътрудничи в нови изследвания на когницията и паметта при миши модели на невродегенеративни заболявания и стареене, използвайки ISRIB или свързани молекули.
В допълнение, химикали като ISRIB могат да играят роля в борбата с раковите заболявания, които се възползват от реакциите на стрес, за да подхранват собствения си растеж, каза Уолтър.
На по-основно ниво, каза Уолтър, той и други учени вече могат да използват ISRIB, за да научат повече за ролята на разгърнатия протеинов отговор и интегрираната реакция на стрес при болести и нормална физиология.
Източник: Университет в Сан Франциско
