Ученые обращают вспять возрастную потерю памяти у мышей

Ученые из Кембриджа и Лидса успешно устранили возрастную потерю памяти у мышей и говорят, что их открытие может привести к разработке методов лечения, предотвращающих потерю памяти у людей с возрастом.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Molecular Psychiatry , команда показывает, что изменения внеклеточного матрикса головного мозга — «леса» вокруг нервных клеток — приводят к потере памяти со старением, но это можно исправить с помощью генетических методов лечения. .

Недавно появились данные о роли перинейрональных сетей (PNN) в нейропластичности — способности мозга учиться и адаптироваться — и создавать воспоминания. PNN представляют собой хрящевидные структуры, которые в основном окружают тормозящие нейроны в головном мозге. Их основная функция — контролировать уровень пластичности мозга. Они появляются у людей примерно в возрасте пяти лет и отключают период повышенной пластичности, в течение которого оптимизируются связи в мозге. Затем пластичность частично отключается, что делает мозг более эффективным, но менее пластичным.

PNN содержат соединения, известные как сульфаты хондроитина. Некоторые из них, такие как хондроитин-4-сульфат, подавляют действие сетей, подавляя нейропластичность; другие, такие как хондроитин-6-сульфат, способствуют нейропластичности. С возрастом баланс этих соединений изменяется, а уровень хондроитин-6-сульфата снижается, поэтому наша способность учиться и формировать новые воспоминания изменяется, что приводит к возрастному ухудшению памяти.

Исследователи из Кембриджского и Лидского университетов изучали, может ли изменение состава хондроитинсульфата в PNN восстановить нейропластичность и облегчить возрастные нарушения памяти.

Для этого команда исследовала 20-месячных мышей, которые считались очень старыми, и с помощью набора тестов показала, что у мышей наблюдается дефицит памяти по сравнению с шестимесячными мышами.

Например, в одном из тестов было проверено, распознают ли мыши объект. Мышь была помещена в начало Y-образного лабиринта и оставлена ​​для исследования двух идентичных объектов на концах двух рукавов. Через некоторое время мышь снова была помещена в лабиринт, но на этот раз одна рука содержала новый объект, а другая — копию повторяющегося объекта. Исследователи измерили количество времени, которое мышь потратила на изучение каждого объекта, чтобы узнать, запомнила ли она объект из предыдущего задания. У более старых мышей было гораздо меньше шансов запомнить объект.

Команда лечила стареющих мышей с помощью «вирусного вектора», вируса, способного восстанавливать количество 6-сульфат-хондроитинсульфатов в PNN, и обнаружила, что это полностью восстановило память у более старых мышей до уровня, аналогичного тому, который наблюдается в более молодые мыши.

Доктор Джессика Квок из Школы биомедицинских наук Университета Лидса сказала: «Мы увидели замечательные результаты, когда лечили этим лечением стареющих мышей. моложе.»

Чтобы изучить роль хондроитин-6-сульфата в потере памяти, исследователи вывели мышей, подвергшихся генетическим манипуляциям, так что они могли вырабатывать только низкие уровни соединения, имитирующие изменения старения. Даже на 11 неделе у этих мышей наблюдались признаки преждевременной потери памяти. Однако повышение уровня хондроитин-6-сульфата с использованием вирусного вектора восстановило их память и пластичность до уровней, аналогичных здоровым мышам.

Профессор Джеймс Фосетт из Центра восстановления мозга Джона ван Геста при Кембриджском университете сказал: «Что интересно в этом, так это то, что, хотя наше исследование проводилось только на мышах, тот же механизм должен действовать и у людей — молекулы и структуры в человеческий мозг такой же, как и у грызунов. Это говорит о том, что можно предотвратить развитие потери памяти у людей в старости ».

Команда уже определила потенциальное лекарство, лицензированное для использования человеком, которое можно принимать внутрь и которое подавляет образование PNN. Когда это соединение вводят мышам и крысам, оно может восстановить память при старении, а также улучшить восстановление после травмы спинного мозга. Исследователи изучают, может ли это помочь облегчить потерю памяти на животных моделях болезни Альцгеймера.

Подход, выбранный командой профессора Фосетта, — использование вирусных векторов для лечения — все чаще используется для лечения неврологических состояний человека. Вторая команда Центра недавно опубликовала исследование, демонстрирующее их использование для восстановления повреждений, вызванных глаукомой и деменцией.

Исследование финансировалось Исследованием болезни Альцгеймера в Великобритании, Советом по медицинским исследованиям, Европейским исследовательским советом и Чешским научным фондом.