Новое исследование продемонстрировало, что кофеин может быть полезен не только для того, чтобы взбодриться с утра. Теоретически, он способен в какой-то мере защитить от деменции и других нейродегенеративных заболеваний. К такому выводу пришли исследователи из Индианского университета (Indiana University), обнаружившие, что кофеин стимулирует выработку фермента никотинамидмононуклеотид аденинтрансферазы 2 (nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase 2, NMNAT2), который, в свою очередь, блокирует процессы, связанные с развитием деменции. Помимо кофеина, в список активаторов синтеза NMNAT2 вошло ещё 23 химических соединения.
Результаты работы были опубликованы в издании Scientific Reports.
На сегодняшний день деменцией или слабоумием страдает 47,5 млн человек в мире. К 2050 г. их количество может увеличиться более чем в три раза. Наиболее распространённой формой деменции является болезнь Альцгеймера — ею обусловлено 60—80% всех случаев слабоумия. Для этого заболевания характерны проблемы с мышлением и памятью, спутанность сознания, дезориентация, расстройства поведения и настроения. Хотя точные причины развития болезни Альцгеймера пока неясны, известно, что возникает она вследствие гибели клеток мозга. Последняя, в свою очередь, связана с возникновением в мозге нейрофибриллярных клубков, представляющих собой скопления неправильно свёрнутого тау-белка.
В ходе работе, опубликованной в прошлом году, Хуэй-Чэнь Лу (Hui-Chen Lu) из Отделения психологических наук и наук о мозге (Department of Psychological and Brain Sciences) Индианского университета и её коллеги обнаружили, что фермент NMNAT2 не только защищает нервные клетки от стресса, связанного с перевозбуждением. Он также прикрепляется к тау-белку и препятствует неправильному сворачиванию молекул. В новом исследовании Лу и её сотрудники решили сконцентрироваться на поиске соединений, активирующих синтез NMNAT2 и усиливающих защитный эффект фермента.
Используя современную высокопроизводительную скрининговую платформу, учёные протестировали более 1280 фармакологически активных соединений. В процессе исследования изучалось влияние этих веществ на выработку NMNAT2 в клетках мозга. Всего было отобрано 24 соединения, причём кофеин оказался самым перспективным из этого списка.
В предыдущих исследованиях было показано, что употребление кофеина улучшало работу памяти у мышей, в мозге которых присутствовал неправильно свёрнутый тау-белок. Кроме того, более ранние работы, проводившиеся под руководством Лу, продемонстрировали, что генетически модифицированные мыши, вырабатывавшие патологическую форму тау-белка, отличались также низким уровнем фермента NMNAT2.
Для нового исследования была выведена линия мышей, синтезировавших NMNAT2 в недостаточных количествах. Животным начали давать кофеин, после чего активность выработки фермента возросла. В итоге NMNAT2 у экспериментальных животных оказалось примерно столько же, сколько у обычных мышей.
Ролипрам, препарат, применявшийся в качестве антидепрессанта в 1990-х гг., но впоследствии снятый с использования, также оказался веществом, перспективным с точки зрения активации синтеза NMNAT2. В ряде работ было показано, что ролипрам способен разрушать неправильно свёрнутые молекулы тау-белка.
Также среди отобранных учёными соединений оказались зипрасидон, кантадирин, вортманнин и ретиноевая кислота. Однако их эффективность в плане ускорения выработки NMNAT2 оказалась ниже, чем результаты использования кофеина или ролипрама.
Кроме того, исследователи обнаружили 13 химических веществ, подавляющих синтез фермента NMNAT2. По мнению Лу, это открытие также важно, поскольку выявленные соединения могут играть роль в развитии деменции и других нейродегенеративных заболеваний.
В будущем результаты нового исследования могут привести к появлению лекарственных средств, повышающих концентрацию NMNAT2 в мозге и таким образом защищающих от мучительных нейродегенеративных болезней.
