Ензим, който отговаря за възстановяване ДНК на невроните, откриха невробиолози от Масачузетския технологичен институт в САЩ. Това ще даде възможност на науката да открие начин да забави невродегенеративни заболявания, като болест на Алцхаймер. С напредване на възрастта ензимът HDAC1 намалява, което носи сериозни последствия, изразяващи се като краен резултат в упадък на мозъчната функция. 


Според екипа приемът на препарати, които възстановяват ензима, може да блокира разивитието на неврогенеративните болести или поне да забави сериозно прогресирането им във времето.


Молекулата действително забавя стареенето, споделя водещият на изследването Ли-Хуей Цай, директор на Института за обучение и памет „Пиковър“ на Масачузетския технологичен институт. Има няколко ензима от семейството на HDAC и тяхната основна функция се изразява в модификацията на хистоните, протеини, около които се навива ДНК. Те контролират генната експресия, като блокират в определени участъци на ДНК гените да се копират в РНК.



През 2013 г. лабораторията публикува две статии, които са свързани конкретно с действието на HDAC1 да възстановява невроните. При последното изследване учените наблюдават какво се случва, когато ензимът не се възстановява. За целта при лабораторен експеримент те отсраняват ензима в невроните и в астроцитите. С течение на времето наблюдават натрупването на ДНК увреждания  и загуба на синаптичната пластичност, тоест загуба на връзката между невроните. Регистрират, че с остаряването настъпва влошаване на паметта и способността за ориентиране в пространството. 


Екипът открива, че липсата на ензима води до определен тип ДНК увреждане – 8-окси-гуанинови лезии, които са признак на оксидантно ДНК увреждане. При болни с Алцхаймер също се намира високо ниво на този тип ДНК увреждания. Те често се получават от натрупването на вредни токсични метаболитни продукти. Способността на организма да ги отделя намалява с напредване на възрастта, вследствие на което и се появяват въпросните лезии. 


Ензимът OGG1 отговаря за възстановяването на подобен тип окислително ДНК увреждане. Изследователите установяват, че HDAC1 е необходим за активирането на OGG1. Когато HDAC1 липсва, OGG1 не се включва и в резултат на това не настъпва възстановяване на ДНК увреждането. 


Екипът стига още по-далеч и установява, че има налични лекарства, които активират или забавят работата на ензитите от семейството на HDAC. В нов експеримент използват exifone, за да разберат дали могат да обърнат процеса. Резултатите им показват, че препаратът намалява нивото на оксидантно ДНК увреждане в мозъка и подорява когнитивните функции, включително и паметта. 


Въпросният препарат е бил одобрен за лечение на деменция в Европа през 80-те години, но в последствие е оттеглен от пазара заради случаи на увреждане на черния дроб у някои пациенти.


Изследователите се надяват, че други по-безопасни активиращи HDAC-1 препарати могат да помогнат за лечението на когнитивния упадък, настъпващ с напредването на възрастта, включително и при деменции и болест на Алцхаймер.


Изследването е представено в сп. Nature Communications.


То е финансирано от Националния институт по стареене, Националния институт за неврологични разстройства и инсулт и е получило наградата на Глен за изследвания на биологичните механизми на стареенето.

 

Източник:

mit.edu