Проблемы с сердцем вызывают нарушение активности генов в центре памяти мозга, из-за чего возникают когнитивные нарушения. Исследователи из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE), Университетского медицинского центра Геттингена (UMG) и Немецкого центра сердечно-сосудистых исследований (DZHK) пришли к такому выводу на основе лабораторных исследований.

Они считают, что нашли возможную причину повышенного риска развития деменции у людей с проблемами сердца. У мышей специфический препарат, который, как известно, влияет на активность генов, уменьшал умственную отсталость. Вовлеченные эксперты рассматривают эти результаты как потенциальные подходы к лечению. Данные исследования опубликованы в научном журнале « EMBO Molecular Medicine ».

В Германии около четырех миллионов человек страдают от так называемой «сердечной недостаточности»: их сердечная мышца слишком слаба, чтобы перекачивать достаточно крови по телу, и поэтому ненормально увеличена. В результате страдают физическая подготовка и качество жизни. Более того, у пораженных людей повышен риск развития деменции.

«Люди с кардиологическими проблемами и, в частности, с сердечной недостаточностью могут испытывать заметные когнитивные нарушения и повышенный риск развития болезни Альцгеймера. Возможные причины включают нарушение кровоснабжения мозга и дисфункцию гиппокампа, который является центром управления памятью», – пояснил Андре Фишер, руководитель исследовательской группы Геттингенского центра DZNE и профессор кафедры психиатрии и психотерапии UMG.

«Тем не менее, не хватает методов лечения когнитивных нарушений у людей с сердечными заболеваниями. Это потому, что совершенно неясно, какие нарушения запускаются в нейронах. Данных об этом пока нет».

Напряженные клетки

Теперь группа под руководством профессора Андре Фишера и профессора Карла Тойшера (Клиника кардиологии и пневмологии при UMG и Геттингенском центре DZHK) впервые представляет результаты по этому вопросу. Исследователи наблюдали у мышей нарушение активности генов, развившееся в гиппокампе в результате сердечных заболеваний.

В тестах на память мыши с сердечной недостаточностью показали значительно худшие результаты, чем их здоровые товарищи. Затем мы исследовали нейроны гиппокампа. У мышей с сердечной недостаточностью мы обнаружили усиление путей клеточного стресса и изменение активности генов в нейронах »

Андре Фишер, руководитель исследовательской группы, Немецкий центр нейродегенеративных заболеваний в Геттингене

Узкие обмотки

Геном мыши – а также человека – включает около 20 000 генов. Однако в любой данной ячейке активна, так сказать, включена только часть из них. Это не просто состояние включения или выключения: активность может быть сильной или менее сильной. Это зависит, помимо прочего, от того, насколько плотно намотана ДНК (нитевидная молекула, несущая геном) и насколько доступны гены на ней. И у мышей, и у людей длина ДНК превышает метр.

Но в клетке молекула настолько плотно упакована, что помещается в ядро. «Гены могут быть активными только в том случае, если они доступны для механизмов клетки. Для этого ДНК должна быть намотана немного более свободно в соответствующих местах. Это похоже на клубок пряжи с торчащими из него петлями», – сказал Фишер. В текущем исследовании было обнаружено, что ДНК более плотно намотана в нейронах мышей с проблемами сердца, чем у здоровых самок. Поэтому различные гены, важные для функции гиппокампа, были менее активны, чем у здоровых мышей.

Препарат, улучшающий память

Ученые определили химические изменения в гистонах как причину плотной намотки. Гистоны – это особые белки: ДНК обвивается вокруг них, как пряжа вокруг катушки с нитками. Исследовательская группа Фишера уже довольно давно изучает гистоны и другие факторы, влияющие на активность генов – на техническом жаргоне их называют «эпигенетическими механизмами»

.

В этом контексте исследователи также исследуют наркотики. В предыдущих исследованиях они смогли показать, что лекарство от рака «вориностат» может облегчить генетически обусловленные, а также возрастные проблемы с памятью у мышей. В настоящее время вориностат исследуется для лечения людей с болезнью Альцгеймера в рамках клинических испытаний DZNE.

В текущем исследовании ученые лечили этим препаратом мышей с сердечной недостаточностью. Они обнаружили, что насосная способность сердца существенно не изменилась, но производительность памяти улучшилась.

Междисциплинарное сотрудничество

«Было показано, что вориностат действует на гистоны и, следовательно, на активность генов. Таким образом, наше исследование дает начальные ключи к разгадке молекулярных процессов, которые способствуют когнитивной дисфункции, возникающей после проблем с сердцем, и указывает на потенциальные подходы к терапии», – прокомментировал Фишер. результаты.

«На самом деле, однако, мы еще не понимаем, почему в результате сердечной недостаточности нарушается активность генов в гиппокампе. Какова роль недостаточного кровоснабжения мозга? вещества, которые влияют на гистоны? Мы намерены исследовать это на пациентах с проблемами сердца. Как и в нашем текущем исследовании, в котором участвовали эксперты в области нейробиологии и кардиологии, мы стремимся решать эти вопросы междисциплинарным образом »

Source link