Naujai sukurta molekulė LK-2 galėtų informuoti apie naujus su insultu susijusius smegenų sužalojimus gydymo būdus, rado mokslininkus Ligonių ligoninėje (SickKids).
Išeminis insultas įvyksta, kai sutrinka kraujotaka tam tikroje smegenų dalyje, todėl smegenų ląstelės netenka deguonies ir maistinių medžiagų. Laiku negydant, smegenų ląstelės gali žūti, todėl smegenys ir jų funkcijos gali būti pažeistos visam laikui. Insultas yra viena iš pagrindinių mirties ir negalios priežasčių visame pasaulyje, kasmet nuo jo kenčia milijonai žmonių.
Tarptautinis tyrimas, paskelbtas m Gamta Dr. Lu-Yang Wang, vyresnysis SickKids neuromokslų ir psichinės sveikatos programos mokslininkas, ir Šanchajaus Jiao Tong universiteto medicinos mokyklos gydytojai, atskleidė molekulę, kuri gali apsaugoti neuronus insulto metu. ir užkirsti kelią su insultu susijusiems smegenų pažeidimams.
„Mūsų išvados suteikia visiškai naują būdą mąstyti apie ląstelių išsaugojimą, tuo pačiu sumažinant neigiamą įprastos insulto terapijos šalutinį nervinį poveikį“, – sako Wang, einanti 1 pakopos Kanados smegenų vystymosi ir sutrikimų tyrimų katedrą. „LK-2 molekulė gali būti raktas į sėkmingą gydymą insulto pacientams.”
Kaip vienas neurotransmiteris prisideda prie su insultu susijusių smegenų pažeidimų
Vienas iš pagrindinių insulto sukelto smegenų pažeidimo kaltininkų yra neurotransmiteris, vadinamas glutamatu. Kai smegenys netenka deguonies ir cukraus, glutamato kiekis smarkiai pakyla, per daug stimuliuodamas N-metil-Daspartato receptorius (NMDAR) smegenų ląstelių membranoje. Tai sukelia kalcio antplūdį, kuris patenka į ląsteles, sukeldamas įvykių pakopą, kuri galiausiai sukelia ląstelių mirtį.
Dešimtmečius mokslininkai bandė sukurti vaistus, galinčius blokuoti NMDAR ir užkirsti kelią neurotoksiškumui, atsirandančiam dėl padidėjusio glutamato kiekio.
Tačiau ankstesni vaistai, skirti NMDAR, buvo neveiksmingi ir nepasiekė klinikinių tyrimų, nes NMDAR vaidina svarbų vaidmenį įprastose smegenų funkcijose, tokiose kaip mokymasis ir atmintis. Be to, visiškai užblokavus NMDAR, gali atsirasti rimtų šalutinių poveikių, tokių kaip psichozė ir pažinimo sutrikimai.
Grupė nustatė, kad glutamatas taip pat gali prisijungti ir suaktyvinti acidozės jutiklio tipą, vadinamą rūgšties jutimo jonų kanalais (ASIC), kuriuos paprastai aktyvuoja rūgštys. ASIC yra smegenų ląstelių membranoje, pavyzdžiui, NMDAR, ir gali leisti kalcio jonams patekti į ląsteles, kai jie stimuliuojami.
„Mes parodėme, kad glutamatas gali padidinti ASIC aktyvumą, ypač esant rūgštinėms sąlygoms, kurios atsiranda insulto metu”, – aiškina Wang. „Tai reiškia, kad glutamatas atakuoja smegenų ląsteles tiek per NMDAR, tiek per ASIC – ko anksčiau nežinojome.
Naujas būdas blokuoti glutamato perteklių
Nustačius konkrečią vietą ASIC, kur jungiasi glutamatas, komanda sugebėjo sukurti naują molekulę, vadinamą LK-2, kuri gali selektyviai blokuoti glutamato surišimo vietą ASIC, bet palikti NMDAR nepažeistus.
Ikiklinikiniuose modeliuose komanda nustatė, kad LK-2 veiksmingai neleido glutamatui per daug stimuliuoti ASIC, kad sumažintų kalcio srautą ir ląstelių mirtį. Be to, LK-2 nepaveikė NMDAR ar kitų reguliarių nervinių perdavimų, o tai rodo, kad jis gali būti naujos kartos insulto gydymo priemonės.
„Mūsų tyrimai atskleidė naują būdą apsaugoti smegenis nuo glutamato toksiškumo, netrukdant NMDAR“, – sako Wang.
Wang'o tyrimai ir toliau tirs LK-2 funkciją ir mechanizmus, tikėdamasis plėtoti būsimus klinikinius tyrimus.
Mokslininkų komanda nori padėkoti Dr. Julie Forman-Kay, vyresniajai mokslininkei ir Molekulinės medicinos programos vadovei, ir dr. Ivai Pritišanac, Forman-Kay laboratorijos doktorantūrai, padėjusiai Wangui surasti glutamato surišimo vietas. ant ASIC.