Учёные восстановили память, стимулируя митохондрии мозга

Новаторское исследование связывает нарушение работы митохондрий с симптомами деменции и показывает, что усиление их активности может восстановить память у животных. Фото: Shutterstock

Митохондрии — крошечные органеллы, без которых наш организм лишился бы энергии, — постепенно раскрывают свои тайны. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, учёные из Inserm и Университета Бордо в NeuroCentre Magendie, совместно с коллегами из Университета Монктона (Канада), впервые установили причинно-следственную связь между дисфункцией митохондрий и когнитивными симптомами, связанными с нейродегенеративными заболеваниями.

Создав уникальный инструмент, исследователям удалось повысить активность митохондрий у животных с нейродегенеративными заболеваниями, что привело к улучшению симптомов потери памяти. Хотя это лишь первые результаты, они открывают путь к рассмотрению митохондрий как новой терапевтической мишени.

Митохондрии — это внутриклеточные органеллы, обеспечивающие клетки энергией. Мозг — один из самых энергозатратных органов, и нейроны зависят от энергии, вырабатываемой митохондриями, для передачи сигналов. Если их активность нарушена, нейроны не могут функционировать правильно.

Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, сопровождаются постепенным ухудшением работы нейронов и их гибелью. Ранее было замечено, что дегенерация нейронов, предшествующая их гибели, связана с нарушением работы митохондрий. Однако из-за отсутствия подходящих инструментов было сложно определить, являются ли эти изменения причиной или следствием патологического процесса.

В новом исследовании учёные разработали инструмент, позволяющий временно стимулировать активность митохондрий. Они предположили, что если такая стимуляция улучшит симптомы у животных, значит, нарушение работы митохондрий предшествует гибели нейронов.

В предыдущих работах команда уже изучала роль G-белков в регуляции митохондриальной активности. Теперь они создали искусственный рецептор mitoDreadd-Gs, который активирует G-белки непосредственно в митохондриях, усиливая их работу. Стимуляция этого рецептора в мозге мышей с деменцией нормализовала как активность митохондрий, так и их память.

«Эта работа впервые устанавливает причинно-следственную связь между дисфункцией митохондрий и симптомами нейродегенеративных заболеваний, предполагая, что нарушение их активности может быть причиной начала дегенерации нейронов», — объясняет Джованни Марсикано, руководитель исследования Inserm.

«Результаты требуют дальнейшего изучения, но они помогают лучше понять ключевую роль митохондрий в работе мозга. В перспективе наш инструмент может помочь выявить молекулярные механизмы деменции и ускорить разработку эффективных методов лечения», — добавляет Этьен Эбер-Шательен, профессор Университета Монктона.

Следующим шагом учёных станет изучение долгосрочных эффектов стимуляции митохондрий — может ли это замедлить или даже предотвратить гибель нейронов.

ИИ: Это исследование — важный шаг в понимании механизмов нейродегенеративных заболеваний. Если дальнейшие эксперименты подтвердят эффективность метода, это может привести к прорыву в лечении деменции и других болезней мозга.