Исследователи из Китая смогли улучшить поведение мышей, страдающих деменцией и болезнью Паркинсона, благодаря эупалинолиду Б, выделенному из посконника Линдлея (Eupatorium lindleyanum).
Вещество подавило нейровоспаление, снизив активность иммунных клеток в мозге. Воспаление в нервной системе считается основной причиной повреждения нейронов и развития нейродегенеративных заболеваний. Результаты работы, опубликованной в Science Advances, могут задать новое направление в поиске терапии нейродегенеративных заболеваний.
Нейродегенеративные заболевания — группа болезней центральной нервной системы с нарушениями функций спинного и/или головного мозга, вызванными прогрессирующей гибелью нейронов. Сегодня ученые винят в развитии таких заболеваний воспаление, возникающее в центральной нервной системе. В норме мозг является забарьерной, невидимой для иммунной системы частью организма.
Гематоэнцефалический барьер защищает его не только от токсинов и микроорганизмов, но и от контактов с клетками, которые могут воспринять ткани как чужеродные и запустить иммунный ответ (мы ранее писали о ГЭБ и трудностях, возникающих из-за него). При этом в тканях мозга присутствуют резидентные макрофаги — клетки микроглии, которые играют важную роль при развитии мозга, а затем поддерживают его работу. При инфекции, травмах, аутоиммунных процессах микроглия инициирует нейровоспаление с выделением цитокинов, протеаз и прочих факторов, приводящих к гибели нейронов и началу развития нейродегенеративных заболеваний.
Нейродегенеративные заболевания значительно снижают качество жизни и приводят к смерти, влияют не только на больных, но и на их родственников. На сегодняшний день терапия нейродегенеративных заболеваний направлена на борьбу с симптомами, но не позволяет добиться полного выздоровления.
Кэ-Ву Цзэн (Ke-Wu Zeng) вместе с коллегами из Пекинского университета оценил влияние препарата эупалинолида Б из посконника Линдлея (Eupatorium lindleyanum) на активность микроглии и смогли улучшить память и координацию мышей с симптомами нейродегенеративных изменений.
Ученые установили, что добавление эупалинолида Б к культуре микроглии в присутствии липополисахарида приводило к значительному снижению синтеза провоспалительных молекул — оксида азота и цитокинов интерлейкина-6, ФНО-α.
Чтобы определить механизм этого явления, исследователи нашли мишень, с которой связывается эупалинолид Б. Оказалось, что вещество связывается с USP7, который нарушает процесс убиквитинирования, что мешает деградации белков. Чтобы доказать причастность USP7 к активации микроглии и развитию нейровоспаления, ученым пришлось сделать мутантный вариант макрофагов, нокаутных по Usp7. В таких клетках эффекта от добавления эупалинолида Б на синтез провоспалительных молекул в присутствии ЛПС не было.
Затем исследователям предстояло проверить эффект эупалинолида Б на активацию микроглии in vivo, для чего были сделаны мыши с нулевым аллелем Usp7 (Usp7+/−). Ожидаемо, эффект эупалиноида Б проявлялся у животных дикого типа: после введения препарата в желудок у мышей дикого типа в присутствии липополисахарида наблюдали сниженную экспрессию макрофагальных маркеров и низкую концентрацию провоспалительных факторов.
После терапии эупалинолидом Б у мышей SAMP8, подверженных ускоренному старению, улучшилась память, и в головном мозге выросло содержание вещества Ниссля (цистерны ЭПС в нейронах). Эффект от лечения эупалинолидом Б выражался и на молекулярном уровне, показывая снижение нейровоспаления.
Другой группе мышей ввели 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин, для создания модели болезни Паркинсона. Инъекция привела к нарушению координации, а также запустила воспаление, о чем свидетельствовала повышенная экспрессия маркера Iba-1 в клетках микроглии. Лечение эупалиноидом Б привело к улучшению показателей двигательных тестов (спуск со столба, крутящийся цилиндр), а также к снижению активации микроглии.
Таким образом, в работе исследован не только потенциальный терапевтический агент, но и установлена роль белка USP7 в развитии нейродегенеративных заболеваний, что также может подтолкнуть ученых к созданию новых лекарств.
Автор: Полина Гребенкина