Эксперимент на мышах показал, что снижение уровня кислорода в воздухе увеличило их продолжительность жизни в три раза. Исследование открывает перспективы для разработки методов лечения неврологических заболеваний у людей.
Исследователи из Института Глэдстоуна (США) совместно с коллегами из других университетов обнаружили, что терапия с пониженным содержанием кислорода помогает при тяжелых неврологических и митохондриальных заболеваниях. В экспериментах на мышах с дегенерацией двигательных нейронов снижение уровня кислорода увеличило продолжительность их жизни в три раза по сравнению с контрольной группой. Также у животных уменьшилось воспаление в мозге, что подтверждает защитный эффект метода. Исследование опубликовано в журнале Nature Metabolism.
В основе болезни лежит сбой в работе митохондрий — клеточных структур, отвечающих за выработку энергии. В норме митохондрии потребляют около 90% всего вдыхаемого кислорода, но при нарушении функции ключевого белкового комплекса (Комплекса I) этот процесс замедляется. В результате избыток кислорода накапливается в тканях, становится токсичным и вызывает повреждение нервных клеток. Ученые выяснили, что за целостность этого комплекса отвечают два белка, действующие как уборочная бригада: они очищают митохондрии от вредных белковых сгустков. Если эти белки дефектны, механизм очистки ломается, что и приводит к болезни.
Чтобы проверить свою гипотезу, авторы работы проанализировали данные обширного генетического эксперимента с мышами и выявили 75 генов, мутации в которых могут вызывать состояния, потенциально поддающиеся лечению гипоксией. В центре их внимания оказался один из таких генов, отвечающий за синтез белка HTRA2. У мышей с его недостаточностью развитие заболевания напрямую связано с накоплением кислорода в мозге. Когда животным стали давать воздух с более низким, чем обычно, содержанием кислорода, это не только продлило им жизнь, но и улучшило двигательные функции.
Результаты открывают новые перспективы для терапии не только редких генетических синдромов, но и более распространенных болезней, включая паркинсонизм и состояния, связанные с преждевременным старением. Авторы подчеркивают, что их подход воздействует на фундаментальный механизм, общий для многих патологий, поэтому он потенциально может помочь широкому кругу пациентов с митохондриальной дисфункцией. Сейчас в клинической практике эффективных лекарств для подобных случаев практически нет.
Несмотря на впечатляющие данные, полученные на животных, до внедрения метода в клинику еще далеко. Параллельно ведется разработка препарата, который сможет имитировать эффект низкого кислорода без необходимости помещать пациента в специальную среду. Такое лекарство, возможно, будет выпускаться в форме таблеток или инъекций, что сделает терапию гораздо более доступной.
Источник: https://science.mail.ru/…, фото: https://www.magnific.com/…
