В базилике обнаружено вещество, защищающее от развития деменции

0

Фенхол, природное соединение, содержащееся в большом количестве в некоторых растениях, включая базилик, может помочь защитить мозг от патологии болезни Альцгеймера, предполагает доклиническое исследование, проведенное исследователями Университета Южной Флориды (USF Health).

Новое исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Aging Neuroscience, обнаружило механизм восприятия, связанный с микробиомом кишечника, который объясняет, как фенхол снижает нейротоксичность в мозге при болезни Альцгеймера. Новые данные свидетельствуют о том, что короткоцепочечные жирные кислоты (SCFAs)-метаболиты, вырабатываемые полезными бактериями кишечника и являющиеся основным источником питания для клеток толстой кишки,– способствуют здоровью мозга. Обилие SCFAs часто снижается у пожилых пациентов с легкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера, наиболее распространенной формой деменции. Однако, как это снижение SCFAs способствует прогрессированию болезни Альцгеймера, остается в значительной степени неизвестным.

Гут-производные SCFAs, которые проходят через кровь в мозг, могут связываться с рецептором 2 свободных жирных кислот (FFAR2) и активировать его, клеточной сигнальной молекулой, экспрессируемой в клетках мозга, называемых нейронами.

“Наше исследование впервые показало, что стимуляция чувствительного механизма FFAR2 этими микробными метаболитами (SCFAs) может быть полезной в защите клеток головного мозга от токсического накопления белка бета-амилоида (Aß), связанного с болезнью Альцгеймера”, – сказал главный исследователь Хариом Ядав, доктор медицинских наук, профессор нейрохирургии и восстановления мозга в Медицинском колледже USF Health Morsani, где он руководит Центром исследований микробиома USF.

Одной из двух характерных патологий болезни Альцгеймера являются затвердевшие отложения, которые скапливаются между нервными клетками, образуя амилоидные белковые бляшки в головном мозге. Другой – нейрофибриллярные клубки тау-белка внутри клеток мозга. Эти патологии способствуют потере и гибели нейронов, что в конечном итоге приводит к развитию болезни Альцгеймера, нейродегенеративного заболевания, характеризующегося потерей памяти, навыков мышления и других когнитивных способностей.

Доктор Ядав и его сотрудники исследовали молекулярные механизмы, чтобы объяснить, как взаимодействие между микробиомом кишечника и мозгом может влиять на здоровье мозга и возрастное снижение когнитивных способностей.

Исследователи впервые показали, что ингибирование рецептора FFAR2 (таким образом, блокируя его способность “ощущать” SCFAs в окружающей среде за пределами нейрональной клетки и передавать сигналы внутри клетки) способствует аномальному накоплению белка A, вызывающего нейротоксичность, связанную с болезнью Альцгеймера.

Затем они провели крупномасштабный виртуальный скрининг более 144 000 природных соединений, чтобы найти потенциальных кандидатов, которые могли бы имитировать тот же благотворный эффект SCFA, производимых микробиотой, при активации передачи сигналов FFAR2. Доктор Ядав отметил, что важно определить альтернативу природному соединению SCFAs для оптимальной нацеленности на рецептор FFAR2 в нейронах, поскольку клетки кишечника и других органов потребляют большую часть этих микробных метаболитов до того, как они попадут в мозг через кровообращение.

Команда доктора Ядава сузила список из 15 ведущих кандидатов на соединение до самого сильного. Фенхол, соединение растительного происхождения, придающее базилику его ароматный аромат, лучше всего связывался с активным сайтом FFAR, чтобы стимулировать его передачу сигналов.

Дальнейшие эксперименты на культурах нейрональных клеток человека, а также на моделях Caenorhabditis (C.) elegans (червь) и мышиной модели болезни Альцгеймера показали, что фенхол значительно снижает избыточное накопление A и гибель нейронов, стимулируя передачу сигналов FFAR2, механизм восприятия микробиома. Когда исследователи более внимательно изучили, как фенхол модулирует A-индуцированную нейротоксичность, они обнаружили, что соединение уменьшает количество стареющих нейрональных клеток, также известных как “зомби” – клетки, обычно встречающиеся в мозге с патологией болезни Альцгеймера.

Клетки зомби перестают размножаться и умирают медленной смертью. Между тем, по словам доктора Ядава, они накапливаются в больных и стареющих органах, создают разрушительную воспалительную среду и посылают сигналы стресса или смерти соседним здоровым клеткам, которые в конечном итоге также превращаются во вредные клетки-зомби или умирают.

“Фенхол на самом деле влияет на два взаимосвязанных механизма старения и протеолиза, – сказал доктор Ядав об интригующем доклиническом исследовании. – Это уменьшает образование полумертвых нейрональных клеток зомби, а также увеличивает деградацию (нефункционирующих) , так что амилоидный белок выводится из мозга гораздо быстрее”.

Комментарии закрыты