Оксид азота, газообразная молекула, вырабатываемая в головном мозге, может повредить нейроны. Когда мозг производит слишком много оксида азота, это способствует серьезности и прогрессированию инсульта и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Исследователи из Медицинского исследовательского института Санфорд-Бернхэм недавно обнаружили, что оксид азота не только повреждает нейроны, но и отключает механизмы восстановления мозга. Их исследование было опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences на неделе 4 февраля.
"В этом исследовании мы обнаружили новые ключи к разгадке того, как естественные химические реакции в мозге могут способствовать повреждению мозга – потере памяти и когнитивной функции – при ряде заболеваний," сказал Стюарт А. Липтон, М.D., Ph.D., директор Сэнфорд-Бернхема Del E. Центр нейробиологии, старения и стволовых клеток Уэбба и клинический невролог.
Липтон руководил исследованием вместе с Томохиро Накамурой из Sanford-Burnham, Ph.D., который добавил, что эти новые молекулярные ключи важны, потому что "возможно, мы сможем разработать новую стратегию лечения инсульта и других заболеваний, если найдем способ обратить вспять действие оксида азота на определенный фермент в нервных клетках."
Оксид азота подавляет нейрозащитный сигнальный путь ERK1 / 2
Обучение и память частично контролируются рецепторами глутамата NMDA-типа в головном мозге. Эти рецепторы связаны с порами в мембране нервных клеток, которые регулируют поток кальция и натрия в нервные клетки и из них. Когда эти рецепторы NMDA становятся чрезмерно активными, они запускают производство оксида азота. В свою очередь, оксид азота присоединяется к другим белкам посредством реакции, называемой S-нитрозилированием, которая была впервые обнаружена Липтоном и его коллегами. Когда эти S-нитрозилированные белки участвуют в выживании и продолжительности жизни клеток, оксид азота может вызвать преждевременную гибель клеток мозга – признак нейродегенеративного заболевания.
В своем последнем исследовании Липтон, Накамура и его коллеги использовали культивированные нейроны, а также модель инсульта на живых мышах, чтобы изучить взаимосвязь оксида азота с белками, которые помогают восстанавливать повреждение нейронов. Они обнаружили, что оксид азота реагирует с ферментом SHP-2, подавляя защитный каскад молекулярных событий, известный как сигнальный путь ERK1 / 2. Таким образом, оксид азота не только повреждает нейроны, но и блокирует способность мозга к самовосстановлению.