Білок Клото може допомогти в лікуванні нейродегенеративних захворювань

У міру старіння населення в світовому масштабі, питання боротьби з нейродегенеративними захворюваннями постають все гостріше.

Білок, що зустрічається в живій природі, виявився здатний поліпшити когнітивні функції у мишей, які страждали захворюваннями, схожими з хворобою Паркінсона і хворобою Альцгеймера у людей. Цей факт відкриває нові перспективи в лікуванні нейродегенеративних розладів.

Дослідження було проведено під керівництвом доцента неврології Каліфорнійського університету в Сан-Франциско (University of California, San Francisco) доктора Дена Дубал (Dena Dubal). Результати роботи опубліковані у виданні Cell Reports.

У попередніх дослідженнях було показано, що високі рівні білка Клото (Klotho) корелюють з поліпшенням когнітивних процесів. Ці роботи проводилися або з використанням генетично модифікованих мишей, які з надлишком виробляли білок Клото, або з залученням людей-добровольців, в організмах яких цей білок в силу природних причин був присутній у великих кількостях.

Автори нової роботи зосередилися на можливому застосуванні білка Клото в терапевтичних цілях. Це особливо важливе завдання зараз, коли населення розвинених країн, з одного боку, неухильно старіє і втрачає мобільність, а з іншого - лікарі не можуть запропонувати ефективну терапію, яка б вирішувала ці проблеми. Теоретично, результати нового дослідження свідчать про те, що гормон Клото може стати ключем до вирішення згаданих проблем.

Що таке білок Клото?

Клото - це білок, що виробляється в організмі людей і тварин. Він синтезується в головному мозку і нирках, а потім циркулює в крові як гормон. Білок Клото регулює чутливість клітин до інсуліну і контролює розмноження фібробластів, клітин сполучної тканини, крім інших своїх функцій, що відповідають за синтез колагену.

Відомо, що тварини і люди, в організмах яких білок Клото присутній в надлишку, як правило, живуть довше. І навпаки, низькі рівні цього білка асоціовані зі скороченням тривалості життя.

З роками концентрація білка Клото в організмі знижується, особливо в присутності таких факторів, як хронічний стрес або нейродегенеративне захворювання, наприклад хвороба Альцгеймера або хвороба Паркінсона.

У попередніх дослідженнях також було показано, що активна експресія генів, відповідальних за синтез білка Клото, покращує когнітивні функції незалежно від віку. Однак раніше не було відомо, чи може введення цього білка ззовні в терапевтичних цілях допомогти досягти того ж ефекту. Саме це питання поставили перед собою автори нової роботи.

Як фрагменти білка Клото покращують когнітивні функції

У рамках експерименту вчені ввели молодим і старіючим (18-місячним, що приблизно відповідає людському віку в 65 років) мишам фрагмент білка Клото під назвою ^ KL-F, схожий з секретованим гормоном.

Вчені також вивели лінію мишей, генетично схильних до вироблення надлишкових кількостей альфа-синуклеїну, білка, відповідального за розвиток хвороби Альцгеймера і хвороби Паркінсона. Ця тварина теж була введена в KL-F.

Потім дослідники протестували когнітивні здібності всіх піддослідних мишей за допомогою спеціальних лабіринтів. І у всіх трьох групах (серед молодих, старіючих і хворих мишей) показники покращилися, причому у тварин з нейродегенеративними захворюваннями частково відновилися і моторні функції.

«Коли хворі миші отримали лікування гормоном, вони незабаром отримали можливість рухатися, навчатися і запам'ятовувати краще - навіть незважаючи на високий рівень токсичного білка в мозку», - розповідає доктор Дубал.

Білок Клото може лікувати нейродегенерацію

«Найгостріше звучало питання, чи має білок Клото терапевтичний потенціал, - розповідає доктор Дубал, говорячи про важливість і вплив нового відкриття. - Тепер ми знаємо, що так, має».

Результати дослідження підтвердили, що лікування фрагментами білка Клото покращує роботу мозку в будь-якому віці. Цей підхід може лягти в основу нової терапевтичної стратегії поліпшення стійкості мозку до таких захворювань, як хвороба Альцгеймера і хвороба Паркінсона.

Цікаво, що механізм роботи фрагментів білка Клото досі незрозумілий. Більш того, дослідники не змогли виявити ніяких свідчень того, що молекули ^ KL-F взагалі проникають в мозок. Можливо, фрагменти білка якимось чином посилають сигнали з тіла в мозок, покращуючи тим самим функціонування останнього і стимулюючи його здатність протистояти токсичним речовинам.