Высокоактивное соединение из кальмара поможет в лечении черепно-мозговых травм
02.02.2021
Российские ученые разработали новое соединение на основе полиненасыщенных жирных кислот, полученных из печени кальмара — синаптамид. Судя по исследованиям на животных, оно способствует восстановлению нейронов и подавляет воспаление после черепно-мозговых травм. Препарат в перспективе может стать лекарственным средством при терапии различных нейропатологических состояний. Работа выполнена при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале Scientific Reports.
Черепно-мозговые травмы считаются одними из наиболее опасных, так как способны привести к нарушению когнитивных, физических и психосоциальных функций. Часто такие травмы возникают при резком ускорении или замедлении, сжатии, тупой травме или проникающем повреждении. При этом 80-90% случаев приходится на легкие травмы и сопровождаются длительным нейровоспалением (воспалением в головном мозге), которое может быть практически незаметно для больного. В такой ситуации отсутствие своевременного лечения способно вызвать сложные патологические состояния — гибель нейронов, потерю концентрации, постоянные головные боли, нарушение мышечного тонуса и прочее.
За воспалительную реакцию при черепно-мозговых травмах ответственна микроглия. Это группа клеток, которые поглощают (фагоцитируют) чужеродные микроорганизмы и отмирающие клетки хозяина. После получения травмы активируется реакция иммунитета, которая в пределах нормы необходима. Микроглия запускает восстановительный процесс в зоне поражения — очищает его от продуктов воспаления и высвобождает провоспалительные цитокины, которые выполняют защитные функции в остром посттравматическом периоде. Однако в тяжелых случаях иммунная реакция усугубляет течение болезни из-за чрезмерных воспалений. В связи с этим важно разрабатывать лекарственные препараты, которые способны дополнительно воздействовать на микроглию и регулировать активность провоспалительных клеток.
Исследователи из Национального научного центра морской биологии имени А. В. Жирмунского ДВО РАН (Владивосток) предположили, что природные соединения, полученные из морских организмов, могут стать наиболее эффективным средством при лечении последствий черепно-мозговой травмы. Одним из таких веществ является синаптамид — это продукт обмена веществ, который схож с нейротрансмиттерами (веществами, с помощью которых передается электрохимический импульс между нервными клетками). Он способствует образованию новых нервных клеток и синапсов, а также удлинению аксонов (длинных отростков нейронов, передающих сигнал от них другим клеткам в цепи). Для получения вещества использовали концентрат полиненасыщенных жирных кислот из печени Командорского кальмара. После этого из выделенного концентрата синтезировали докозагексаеновую кислоту, которая входит в состав клеточных мембран нервной ткани. Эта кислота и стала основой препарата.
Ученые исследовали, как после применения препарата изменились когнитивные способности крыс с черепно-мозговой травмой. Для этого синаптамид вводили животным в течение семи дней после легкой черепно-мозговой травмы. Предыдущие исследования показали, что травмы повышает уровень тревожности у грызунов, поэтому во время эксперимента исследователи отслеживали именно ее изменение, а также проверяли долговременную и кратковременную память. Сначала крыс запустили в крестообразный лабиринт — это специальное оборудование с двумя открытыми и двумя закрытыми отделами. По количеству времени, проведенному на открытых площадках, ученые определяли уровень тревожности: чем спокойнее животное и чем больше времени оно не прячется в «рукаве», тем ниже уровень. После этого грызунов поместили в прибор, разделенный на темный и светлый отсеки. Когда крысы через дверцу проходили в затемненный отсек, на них воздействовал легкий электрический разряд. Наблюдая за поведением животных, исследователи проверяли, запоминают ли крысы, в каком отсеке получили болевое раздражение.
«Синаптамид улучшает долговременной памяти и снижает тревожность. Также он подавляет активность провоспалительных клеток микроглии и снижает уровень провоспалительных цитокинов — это показали наши молекулярные эксперименты по выявлению соответствующих соединений в образцах мозга. Чтобы выяснить, как именно вещество подавляет воспаление и обеспечивает защиту нейронов мозга, нужно провести больше исследований, благодаря которым препарат смогут использовать для лечения патологий центральной и периферической нервной системы», — рассказывает Игорь Манжуло, кандидат биологических наук, руководитель проекта по гранту РНФ, старший научный сотрудник лаборатории фармакологии ННЦМБ ДВО РАН.
Картинка. Кальмар и молекула синаптамида.
Источник: Игорь Манжуло/ННЦМБ