Новое исследование в JCI Insight от команды Школы медицины Йеля описывает механизм, который защищает молодой мозг от вредных повышений кальция и который ослабевает с возрастом. Учёные изучали белок Glyoxalase 1 (GLO1), участвующий в удалении токсичных побочных продуктов. При избытке внутриклеточного кальция уровни и активность GLO1 повышались, что выглядит как компенсаторная реакция для уменьшения повреждений нейронов.
Лаборатории под руководством Эми Арнстен и Лорен Хачман Сансинг работали над этой темой; первый автор исследования — Элизабет Ву. Команда подробно изучала канал ryanodine receptor 2 (RyR2), который высвобождает кальций из гладкой эндоплазматической сети и который, по словам Ву, «как кран, который можно включать и выключать». С возрастом RyR2 может меняться так, что кран остаётся частично открытым и вызывает постоянную утечку кальция — явление, ранее связывали с болезнью Альцгеймера и Long COVID.
Чтобы смоделировать постоянную утечку, исследователи использовали животных с генетически «включённым» RyR2. Они измеряли экспрессию и активность GLO1 в префронтальной коре и гиппокампе. У мышей экспрессия GLO1 росла и достигала пика в 12 месяцев, а затем падала у старших животных. Животные с изменённым RyR2 и несохраняющейся повышенной активностью GLO1 показали ухудшение памяти в T-образном лабиринте, что указывает на важную компенсаторную роль GLO1.
Авторы отмечают, что понимание этого механизма может помочь в разработке новых терапий. Работа выполнена при поддержке Национальных институтов здравоохранения (NIH) и Йельского университета; содержание статьи — ответственность авторов и не обязательно отражает официальную позицию NIH.
Сложные слова
- компенсаторная — помогающий уменьшить повреждение или восстановить баланс
- эндоплазматической сети — внутриклеточная система мембран, где хранится кальций
- утечку кальция — неконтролируемый выход ионов кальция из клеток или органелл
- экспрессию — процесс образования белка на основе гена
- гиппокампе — область мозга, важная для памяти
- смоделировать — создать в эксперименте похожую ситуацию или явление
- внутриклеточного — находящийся или происходящий внутри клетки
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие возможные преимущества и риски вы видите у терапии, направленной на усиление активности GLO1 у пожилых людей?
- Почему, по вашему мнению, постоянная утечка кальция может быть связана с такими разными состояниями, как болезнь Альцгеймера и Long COVID?
- Какие дополнительные эксперименты или данные были бы полезны, чтобы проверить, можно ли целенаправленно исправить работу RyR2 и улучшить память?
