Митохондрии, крошечные органеллы, без которых наши тела были бы лишены энергии, постепенно раскрывают свои тайны. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience , исследователи из Inserm и Нейроцентра Мажанди Университета Бордо в сотрудничестве с исследователями из Университета Монктона (Канада) впервые смогли установить причинно-следственную связь между дисфункцией митохондрий и когнитивными симптомами, связанными с нейродегенеративными заболеваниями.

Благодаря созданию уникального и беспрецедентного инструмента им удалось повысить активность митохондрий в животных моделях нейродегенеративных заболеваний , наблюдая улучшение симптомов дефицита памяти. Хотя это лишь первые результаты, они открывают возможность рассматривать митохондрии как новую терапевтическую мишень.

Митохондрия — это небольшая внутриклеточная органелла, обеспечивающая клетку энергией, необходимой для её нормального функционирования. Мозг — один из самых энергоёмких органов, и нейроны используют энергию, вырабатываемую митохондриями, для взаимодействия друг с другом. Действительно, при нарушении активности митохондрий нейронам не хватает энергии для правильного функционирования.

Нейродегенеративные заболевания характеризуются прогрессирующим нарушением функций нейронов, приводящим к гибели клеток мозга. Например, при болезни Альцгеймера было отмечено, что дегенерация нейронов, предшествующая гибели клеток, сопровождается нарушением активности митохондрий.

Однако из-за отсутствия подходящих инструментов в прошлом было трудно определить, играют ли митохондриальные изменения причинную роль в этих состояниях или же они являются просто следствием патофизиологического процесса.

В этом новом исследовании исследователи из Inserm и Университета Бордо в сотрудничестве с исследователями из Университета Монктона в Канаде впервые разработали инструмент, позволяющий им временно стимулировать активность митохондрий.

Они предположили, что если такая стимуляция приводит к улучшению симптомов у животных, это будет означать, что нарушение митохондриальной активности предшествует потере нейронов в контексте нейродегенеративного заболевания.

В предыдущих исследованиях исследовательские группы уже описали специфическую роль G-белков в модуляции активности митохондрий мозга. В настоящей работе исследователям удалось создать искусственный рецептор, названный mitoDreadd-Gs, способный активировать G-белки непосредственно в митохондриях, тем самым стимулируя их активность.

Стимуляция mitoDreadd-G в мозге привела к нормализации как митохондриальной активности, так и показателей памяти у мышей с деменцией.

«В этой работе впервые установлена причинно-следственная связь между дисфункцией митохондрий и симптомами, связанными с нейродегенеративными заболеваниями, что позволяет предположить, что нарушение активности митохондрий может быть причиной начала нейрональной дегенерации», — объясняет Джованни Марсикано, руководитель исследований Inserm и один из старших авторов исследования.

«Эти результаты нуждаются в дальнейшем изучении, но они позволяют нам лучше понять важную роль митохондрий в правильном функционировании нашего мозга. В конечном счёте, разработанный нами инструмент может помочь нам выявить молекулярные и клеточные механизмы, ответственные за деменцию, и способствовать разработке эффективных терапевтических мишеней», — объясняет Этьен Эбер Шатлен, профессор Университета Монктона и один из ведущих авторов исследования.

«Сейчас наша работа заключается в попытке измерить эффекты непрерывной стимуляции митохондриальной активности, чтобы выяснить, влияет ли она на симптомы нейродегенеративных заболеваний и, в конечном итоге, замедляет потерю нейронов или даже предотвращает её, если митохондриальная активность восстанавливается», — добавил Луиджи Беллоккьо, научный сотрудник Inserm и соавтор исследования.