Новая технология наноцветков может защитить мозг от окислительного стресса
В Техасском университете A&M развивается новое направление в науке о мозге на молекулярном уровне — с использованием наноцветков. Исследование, опубликованное в Journal of Biological Chemistry, показало, что наноцветки — металлические наночастицы, имеющие форму цветка — могут защищать и восстанавливать клетки мозга, способствуя здоровью и обновлению митохондрий.
Эти результаты открывают новый подход в нейротерапии, нацеленный на глубинные механизмы таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера, а не просто на управление симптомами.
Митохондрии, часто называемые «энергетическими станциями клетки», отвечают за преобразование пищи в энергию. В процессе этого они производят побочные продукты, включая активные формы кислорода (АФК) — нестабильные молекулы, которые могут повреждать клетки. Этот процесс, известный как окислительный стресс, является ключевым фактором в развитии многих заболеваний нервной системы.
Команда ученых, специализирующаяся на нейродегенеративных заболеваниях, протестировала, как два типа наноцветков (на основе дисульфида молибдена и диселенида молибдена) влияют на нейроны и поддерживающие клетки мозга, астроциты. В течение 24 часов после обработки наблюдалось резкое снижение уровня активных форм кислорода, а также признаки улучшения целостности и количества митохондрий. Технология продемонстрировала высокий потенциал для нейропротекции.
«Даже в здоровых клетках ожидается некоторый окислительный стресс, — говорит руководитель проекта. — Но наноцветки, по-видимому, тонко настраивают работу митохондрий, в конечном итоге сводя уровень их токсичных побочных продуктов почти к нулю».
Поскольку здоровье мозга и функция митохондрий тесно связаны, исследователи полагают, что защита митохондрий в клетках мозга может привести к значительному улучшению его функций после повреждения, вызванного болезнью.
«Если мы сможем защитить или восстановить здоровье митохондрий, мы будем лечить не просто симптомы, а первопричину повреждения», — отмечают в команде.
После подтверждения эффекта в клеточных культурах, исследователи оценили действие наноцветков на Caenorhabditis elegans, хорошо изученном модельном организме в неврологических исследованиях. Черви, получившие терапию одним из типов наноцветков, жили на несколько дней дольше, чем их сородичи, не получавшие инъекций.
В будущем планируется проведение исследований токсичности и распределения наночастиц в более сложных животных моделях, что является ключевым шагом перед клиническими испытаниями. Команда уже подала заявку на патент на использование наноцветков в нейропротекторной терапии.
