Класс лекарств от болезни Альцгеймера, которые в настоящее время изучаются в клинических испытаниях, по-видимому, снижает ущерб, причиненный черепно-мозговой травмой у животных, сообщают исследователи из Медицинского центра Джорджтаунского университета в предстоящей онлайн-публикации Nature Medicine.
Они говорят, что результаты показывают, что этот класс лекарств потенциально может сделать то, на что не способен ни один другой препарат, – предотвратить долгосрочное и продолжающееся повреждение, которое часто следует за серьезным повреждением мозга.
Это связано с тем, что агенты, известные как ингибиторы гамма-секретазы, предназначены для предотвращения накопления амилоида, токсичного пептида, обнаруженного в головном мозге. Этот пептид забивает мозг пациентов с болезнью Альцгеймера, но он также был обнаружен у людей, умерших от черепно-мозговой травмы, говорит ведущий автор исследования, нейробиолог Марк Бернс, доктор философии, доцент GUMC.
"Никто не знает, почему это происходит, но аномальное количество амилоидных бляшек было обнаружено во время вскрытия примерно у трети жертв черепно-мозговой травмы, некоторые из которых были детьми, у которых обычно никогда не было бы этих отложений," говорит Бернс. "Примечательно, что эти отложения могут появиться менее чем через день после травмы."
По его словам, существует еще одна связь между черепно-мозговой травмой и болезнью Альцгеймера – известно, что у людей, перенесших черепно-мозговую травму, риск развития этого расстройства повышен на 400 процентов.
"Но до сих пор это были просто интересные наблюдения," Бернс говорит. "В этом исследовании мы показываем, что те же самые пути, хронически активируемые при болезни Альцгеймера, активизируются остро при черепно-мозговой травме, и что они, по-видимому, играют очень важную роль во вторичных травмах."
Тяжелая черепно-мозговая травма обычно вызывает немедленное "некротический" смерть нервных клеток, но это повреждение часто сопровождается вторичной волной травмы, которая может длиться недели, месяцы и даже годы, – говорит Бернс. Это повреждение происходит из-за апоптоза, который представляет собой другую форму гибели клеток, и может привести к образованию больших дыр в ткани мозга, что вызывает стойкие неврологические эффекты. По его словам, на сегодняшний день не существует способа предотвратить или вылечить этот ущерб.
В этом исследовании исследователи стремились понять, способствует ли амилоидный пептид вторичному повреждению. Амилоидные пептиды образуются, когда длинный белок в головном мозге, известный как белок-предшественник амилоида (APP), разрезается на две части ферментом бета-секретазой, а затем разрезается на более мелкие части вторым ферментом, известным как гамма-секретаза.
Исследователи продолжили тестировать агенты, разрушающие амилоид при болезни Альцгеймера, в качестве лечения травм головного мозга. Это сработало. "Используя ингибитор гамма-секретазы, в наших экспериментах мы предотвратили большую часть вторичных черепно-мозговых травм у мышей," он говорит.
Чтобы изучить роль амилоида в повреждении головного мозга, исследователи использовали два разных подхода к блокированию активации пути, производящего амилоидный пептид. Они использовали группу мышей, которые были генетически изменены таким образом, что они не производили бета-секретазы, а это означало, что они были неспособны продуцировать амилоид.
Они также лечили "обычный" мышей с экспериментальным агентом DAPT, одним из первых разработанных ингибиторов гамма-секретазы, и моделью, на которой основаны некоторые лекарства от болезни Альцгеймера, которые сейчас проходят клинические испытания. В результате в этой группе существенно снизилась продукция амилоидного пептида.
Сначала они показали, что в группе нормальных контрольных мышей повреждение головного мозга продуцировало значительно больше амилоидного пептида и что область мозга, известная как гиппокамп, которая также поражена болезнью Альцгеймера, была существенно повреждена.
Затем они проследили группы мышей с пониженным амилоидом после травмы и обнаружили, что через три недели после первоначальной травмы обе группы почти одинаково хорошо показали себя в обучающих тестах. Сканирование мышей с помощью магнитно-резонансной томографии показало, что эти две группы мышей не имели "почти такое же количество повреждений в гиппокампе их мозга, как и у контрольных мышей," Бернс говорит.
"Эксперимент с генетически измененными мышами показывает, что амилоидный пептид способствует вторичному повреждению, наблюдаемому при черепно-мозговой травме," он говорит. "Если у травмированных мышей, у которых не может развиться амилоид, наблюдается уменьшение признаков вторичной травмы, это указывает на амилоидный пептид как на причину этого продолжающегося повреждения."
Затем исследование с использованием DAPT показало, что у мышей, способных продуцировать амилоид, ингибитор гамма-секретазы снижает выработку амилоидного пептида и значительно улучшает обучение, говорит Бернс. "Это захватывающее открытие, которое, как мы надеемся, может быть легко протестировано на пациентах с черепно-мозговой травмой," он говорит.
Источник: Медицинский центр Джорджтаунского университета