Ученые-биомедики из Университета Центральной Флориды и Университета штата Луизиана определили способ заблокировать "сигнал клеточной смерти" что, по их мнению, вызывает повреждение мозга во время инсульта.
Инсульты, также известные как ишемия головного мозга, вызваны недостаточным притоком крови к мозгу и являются третьей по значимости причиной смерти в США.
Работа команды была сосредоточена на нейротрансмиттере, который обычно играет важную роль в коммуникации между нервными клетками в головном мозге и способствует обучению и памяти. Этот глутаматный нейротрансмиттер открывает рецепторы NMDA (N-метил-D-аспартат), обеспечивая проникновение кальция в нервные клетки.
В нормальных условиях активность рецепторов NMDA строго регулируется, чтобы нервные клетки не были перегружены кальцием. Однако во время инсульта этот процесс регулирования нарушается. Чрезмерный приток кальция через рецепторы NMDA убивает нервные клетки и может вызвать серьезное повреждение головного мозга.
Стремясь предотвратить такую перегрузку кальцием, исследовательская группа обнаружила, что фермент DAPK1 (ассоциированная со смертью протеинкиназа 1) связывается с частью рецептора NMDA и действует как "сигнал клеточной смерти" во время инсультов.
Исследователи предположили, что, предотвращая связывание DAPK1 с рецепторами NMDA, они могут предотвратить перегрузку кальцием и гибель клеток. Они разработали мощное соединение для проверки своей теории и обнаружили, что соединение блокирует DAPK1, защищая клетки мозга от повреждения при инсульте, и не влияет на полезные физиологические функции рецепторов.
Выводы публикуются в январе. 22-й выпуск Cell, одного из ведущих журналов в этой области.
"Вполне возможно, что это исследование не только дает новое понимание клеточных и молекулярных основ, ответственных за повреждение инсульта, но также обеспечивает терапевтическую мишень для терапии инсульта," сказал Юмин Лу, профессор ЛГУ, возглавлявший группу ученых.
Полученные данные также могут иметь важное значение для разработки терапевтических препаратов для лечения других нейродегенеративных заболеваний, сказал доцент UCF Сик Чан, сотрудник исследования, который провел обширное исследование роли кальция в нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона.
"Каждый раз, когда мы получаем более глубокое понимание молекулярного механизма нейродегенерации, это увеличивает нашу способность создавать лучшие лекарства," он сказал.
На сегодняшний день все клинические испытания глутаматных рецепторов при инсульте потерпели неудачу, в основном из-за их побочных эффектов, неэффективной доставки соединений из крови в мозг или продолжительности времени, необходимого для эффективного действия препаратов.