Новый взгляд на молекулярные механизмы нейродегенерации

 Актуальность

По данным эпидемиологических исследований, болезнь Паркинсона занимает второе место по распространенности после болезни Альцгеймера среди неизлечимых нейродегенеративных расстройств. Заболевание характеризуется накоплением в дофаминергических нейронах амилоидных отложений, в основном представленных альфа-синуклеином. Неупорядоченная природа α-синуклеина и его сложная реакция агрегации усложняют идентификацию молекул, способных предотвращать или способствовать обратному развитию этих патологических включений, а также последующей нейродегенерации.

В новом исследовании сотрудники Института биотехнологии и биомедицины Автономного университета Барселоны (Institute of Biotechnology and Biomedicine of the Universitat Autònoma de Barcelona), Испания, сообщили об идентификации молекулярного соединения, ингибирующего патологический процесс и запускающего обратное развитие существующих нейродегенеративных изменений.

Материалы и результаты исследования

Для решения поставленных задач авторами проекта был разработан скрининг-анализатор, обладающий высокой пропускной способностью и позволяющий индексировать ингибиторы агрегации альфа-синуклеина среди тысяч молекул.

В целом за период исследования проведен анализ и идентификация более 14 тыс. молекул с последующей биофизической оценкой in vitro их ингибирующей активности в культуре нейронных клеток человека. Так, описан SynuClean-D — молекулярная структура, предотвращающая агрегацию α-синуклеина и способствующая деградации зрелых амилоидных фибрилл.

Используя данные о том, что в мышечной ткани и в дофаминергических нейронах Сaenorhabditis elegans экспрессируется альфа-синуклеин, в серии наблюдений исследователями изучена активность SynuClean-D на модели патологических процессов в организме этих животных.

Экспериментально смоделировав изучаемый патологический процесс в организме Caenorhabditis elegans — одной из наиболее часто используемых моделей животных при изучении нейродегенеративных заболеваний — ученые выявили, что введение соединений SynuClean-D в пищу животных способствует значимому сокращению масштабов агрегации альфа-синуклеина, что оптимизирует двигательную активность животных, предотвращая распространение токсичных фибриллярных агрегатов и, следовательно, препятствуя дегенерации дофаминергических нейронов.

Выводы

Оценивая значимость работы, координатор исследовательского проекта Сальвадор Вентура (Salvador Ventura) отметил, что имеющиеся данные указывают на потенциальную значимость молекулы, идентифицированной как SynuClean-D, в стратегиях терапии и профилактики нейродегенеративных расстройств в будущем.

• Pujols J., Peña-Díaz S., Lázaro D.F. et al. (2018) Small molecule inhibits α-synuclein aggregation, disrupts amyloid fibrils, and prevents degeneration of dopaminergic neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Sep. 24 [Epub. ahead of print].
• Universitat Autonoma de Barcelona (2018) Molecule capable of halting and reverting Parkinson’s neurodegeneration identified. ScienceDaily, Sep. 25.

Наталья Савельева-Кулик