Митохондриальный супероксид способствует нарушению синаптической функции в гиппокампе и дефициту памяти на мышиной модели синдрома Ангельмана.
К такому выводу пришли исследователи, изучая роль митохондрий и оксидантного стресса в формировании нейродегенеративных заболеваний. Однако, выяснилось, что антиоксидантный белок из системы, уравнивающей образование активных форм кислорода в клетке, приводит к значительному положительному эффекту, улучшая когнитивные способности животных и возвращая память.
Синдромом Ангельмана (СА) называется сравнительно распространенное – от 1/10 000 до 1/45 000 – генетическое заболевание, для которого характерны задержка в развитии, отсутствие речи, двигательная дисфункция и частые эпилептические припадки. Заболевание вызывается делецией (потерей участка) в 15-й хромосоме матери, что приводит к отсутствию экспрессии (превращения генетической информации в белок) гена UBE3A, из которого синтезируется ферментный компонент сложной системы деградации белков – убиквитин-лигаза E6-AP. Впервые оно было описано американским врачом Гарри Ангельманом в 1965 году на примере троих наблюдавшихся им детей. Кстати, «подсказку» – что объединяет этих трёх пациентов – дала Ангельману именно картина Каротто, а точнее, характерная улыбка мальчика на ней и характерные «дерганные», как у марионетки, движения пациентов. Любопытно, что позже симптомы СА «диагностировали» у одного из любимейших героев мультфильмов – гнома Простака из «Белоснежки».
Предыдущие работы показали, что мыши с СА имеют картину расстройств, схожую с человеческой, которая проявляется в виде митохондриальной дисфункции в гиппокампе. Так как митохондрии — это главный источник активных форм кислорода (АФК), которые часто провоцируют разрушительные изменения в клетке, приводящие к серьезным болезням, то изучение этого процесса подает большие надежды.
Группа исследователей из разных стран, занимающаяся проблемами нейробиологии, использовала модель заболевания синдромом Ангельмана у мышей для того, чтобы понять, какой вклад вносят митохондриальные супероксиды в нарушение передачи нервных импульсов в гиппокампе и ослабление памяти. Они обнаружили, что при СА мыши имели высокий уровень супероксида в особой зоне гиппокампа. Скорее всего, он может объясняться недостатком убиквитин-лигазы, но в то же время наблюдалось пониженное содержание митохондриального антиоксиданта MitoQ 10-метансульфоната (MitoQ), который работает против «убийственных» активных форм кислорода. Кроме этого, обнаружилось, что MitoQ восстанавливает повреждённую в гиппокампе синаптическую пластичность и снижает дефицит памяти у мышей с СА. Поскольку MitoQ работает только против митохондриального супероксида и не затрагивает другие источники оксидативного стресса, это может оказаться многообещающим способом лечения именно СА, минимально затрагивающим нормальную роль АФК в синаптической пластичности и работе памяти.
Исследование, опубликованное в Journal of Neuroscience, указало на важность антиоксидантной терапии против нейродегенеративных заболеваний наравне с другими методами лечения, хотя бы для улучшения качества когнитивных функций и памяти больных.
Текст: Алексей Паевский