Согласно новому исследованию исследователей клиники Майо, изменения в процессе генерации энергии клетками мозга могут способствовать развитию болезни Альцгеймера и влиять на реакцию пациентов на терапию. Результаты, опубликованные в журнале Alzheimer\’s & Dementia , указывают на то, что митохондриальный комплекс I — важнейший компонент клеточной энергии — способствует прогрессированию заболевания и является перспективной целью для новых методов лечения.

Под руководством старшего автора, доктора философии Евгении Трушиной, команда клиники Майо обнаружила, что нарушения активности комплекса I могут запускать паттерны экспрессии генов, обычно наблюдаемые при болезни Альцгеймера. Исследователи продемонстрировали, что использование малых молекул для бережной регулировки функций комплекса I может способствовать активации защитных механизмов в клетках мозга.

«Это исследование дает новые подсказки о том, как начинается болезнь Альцгеймера, и открывает многообещающий новый путь для разработки более эффективных и персонализированных методов лечения», — говорит доктор Трушина, исследователь, изучающий нейродегенеративные заболевания .

Митохондрии, часто называемые «энергетической станцией клетки», вырабатывают энергию, необходимую для нормального функционирования клетки. В нейронах, которым требуется особенно много энергии, дисфункция митохондрий может иметь разрушительные последствия. Исследователи клиники Майо обнаружили, что нарушение работы комплекса I нарушает то, как клетки мозга управляют энергией и реагируют на стресс, — изменения, напоминающие те, что наблюдаются в мозге людей с болезнью Альцгеймера.

Используя экспериментальные модели и передовые молекулярные и вычислительные инструменты , группа продемонстрировала, что мягкая модуляция активности комплекса I с помощью специально разработанных малых молекул помогает нейронам запускать защитные реакции, такие как уменьшение воспаления и улучшение энергетического баланса.

Интересно, что они обнаружили, что мужчины и женщины по-разному реагировали на эти методы лечения, что указывает на необходимость разработки гендерно-специфических подходов к терапии. «Этот зависящий от пола эффект интригует», — говорит доктор Трушина. «Это говорит о том, что будущие методы лечения могут быть адаптированы к полу, особенно для такого заболевания, как болезнь Альцгеймера, которое по-разному поражает мужчин и женщин».

Современные методы лечения болезни Альцгеймера в основном направлены на купирование симптомов или устранение характерных изменений в мозге, таких как амилоидные бляшки и тау-белки. Однако эти подходы не продемонстрировали достаточной эффективности в остановке прогрессирования заболевания . Новое исследование указывает на митохондриальную дисфункцию как на возможный пусковой механизм, который может возникнуть задолго до появления когнитивных симптомов.

«Это исследование даёт нам более глубокое понимание клеточных процессов, провоцирующих болезнь Альцгеймера, и, что ещё важнее, того, как мы можем вмешаться, чтобы замедлить или предотвратить её прогрессирование», — говорит доктор Трушина. «Наши результаты открывают путь к новому классу препаратов, действие которых основано на защите энергоснабжения мозга и защите его от ранних изменений, связанных с заболеванием».

Исследование является частью более масштабной инициативы клиники Майо Precure, направленной на разработку инструментов, позволяющих врачам прогнозировать и пресекать биологические процессы до того, как они перерастут в заболевание или перерастут в сложные, трудно поддающиеся лечению состояния. В будущем группа планирует продолжить изучение безопасности и эффективности модуляторов комплекса I в доклинических моделях с целью перехода к клиническим испытаниям.