Неврологи виявили, що фермент під назвою HDAC1 є ключовим у відновленні вікових пошкоджень ДНК в генах, що беруть участь у пам'яті та інших когнітивних функціях. Цей фермент часто знижується як у пацієнтів з хворобою Альцгеймера, так і у дорослих у нормальному віці.
Неврологи тестували мишей. Дослідження показало, що певний тип пошкодження ДНК накопичується з віком мишей, коли вони втрачають HDAC1. Однак цю шкоду можна скасувати і, таким чином, поліпшити пізнання за допомогою препарату, який активує HDAC1. Це дає велику надію для хворих на Альцгеймера!
Ми рекомендуємо: Хвороба Альцгеймера - причини, симптоми та лікування
Це пояснюється тим, що дослідження припускає, що відновлення HDAC1 може мати позитивні переваги як для пацієнтів з хворобою Альцгеймера, так і для тих, хто страждає від вікового занепаду когнітивних функцій!
`` Схоже, HDAC1 насправді є антивіковою молекулою '', - говорить Лі-Хуей Цай, директор Інституту навчання та пам'яті MIT і старший автор дослідження. під час старіння. Я б припустив, що активація HDAC1 є корисною в багатьох умовах.
Результати дослідження представлені в Nature Communications.
Корисно знати: хвороба Альцгеймера: деменція
Чому ДНК старіє?
Є кілька представників сімейства ферментів HDAC, і їх основною функцією є модифікація гістонів - білків, навколо яких буферна ДНК. Ці модифікації контролюють експресію генів, блокуючи копіювання генів на певних ділянках ДНК у РНК.
У 2013 році лабораторія Цай опублікувала дві статті, що пов'язують HDAC1 з репарацією ДНК у нейронах. У цій статті дослідники досліджували, що відбувається, коли відновлення HDAC1 не відбувається. Для цього вони почали працювати з мишами, з яких вони можуть "підхоплювати" HDAC1, особливо в нейронах та іншому типі клітин мозку, званих астроцитами.
Протягом перших кількох місяців життя миші не мали помітної різниці в рівні пошкодження та поведінці ДНК порівняно зі звичайними мишами. Однак із віком мишей різниці ставали все більш вираженими. Пошкодження ДНК почали накопичуватися у мишей з дефіцитом HDAC1, і вони також втратили частину здатності модулювати синаптичну пластичність - змінюючи міцність зв’язків між нейронами. У старших мишей, у яких відсутній HCAC1, також спостерігалися порушення пам’яті та тести просторової навігації.
Ми рекомендуємо: Деменція (стареча деменція), причини, симптоми, лікування
Вчені виявили, що втрата HDAC1 призвела до специфічного типу пошкодження ДНК, званого 8-оксо-гуаніновими ураженнями, які є ознакою окисного пошкодження ДНК. Дослідження хворих на Альцгеймера також виявили високий рівень пошкодження цього типу ДНК, яке часто спричинене накопиченням шкідливих побічних продуктів метаболізму. Здатність мозку виводити ці побічні продукти часто зменшується з віком.
Фермент під назвою OGG1 відповідає за відновлення цього типу окислювальних пошкоджень ДНК, і вчені виявили, що HDAC1 необхідний для активації OGG1. Коли HDAC1 відсутній, OGG1 не вмикається і пошкодження ДНК не відновлюється. Багато генів, на думку вчених, найбільш сприйнятливі до цього типу пошкодження, що кодує іонні канали, які мають вирішальне значення для синаптичної функції.
Ліки від хвороби Альцгеймера?
Кілька років тому Цай і Стівен Хаггарті з Гарвардської медичної школи розпочали пошук потенційних хімічних речовин, які могли б активувати або інгібувати HDAC. У новому дослідженні вони описують ефекти екзифону, який вони спостерігали у мишей, у яких відсутній HDAC1.
Дослідники використовували екзифон для лікування двох різних моделей мишей із хворобою Альцгеймера, а також здорових літніх мишей. У всіх випадках вони виявили, що препарат знижує рівень окисного пошкодження ДНК у мозку та покращує когнітивні функції мишей, включаючи пам'ять.
Дивіться також: Коли деменція не є деменцією
Exifone був схвалений в 1980-х роках у Європі для лікування деменції, але згодом був виведений з ринку, оскільки у деяких пацієнтів він спричинив пошкодження печінки."Це дослідження дійсно позиціонує HDAC1 як потенційну нову мішень для вікових фенотипів, а також пов'язаних з нейродегенерацією патологій та фенотипів", - говорить Цай.
Зараз лабораторія Цаї досліджує, чи пошкодження ДНК та HDAC1 також відіграють роль у формуванні клубків Тау - неправильно складених білків у мозку, які є ознакою хвороби Альцгеймера та інших нейродегенеративних захворювань.
Дослідження фінансували Національний інститут старіння, Національний інститут неврологічних розладів та інсульту та премія Глена за дослідження біологічних механізмів старіння.
