Ученым из Израиля удалось идентифицировать биологический механизм, который вызывает повреждение нервных волокон при боковом амиотрофическом склерозе (БАС). Его также называют болезнью Шарко, а в западных странах болезнью Лу Герига (по имени известного бейсболиста, который из-за этого заболевания был вынужден покинуть карьеру). БАС страдали известный британский физик-теоретик Стивен Хокинг и китайский революционер Мао Цзэдун.
Израильские ученые считают, что их открытие поможет остановить прогрессирование этой смертельной болезни, а при лечении на ранних стадиях даже обратить вспять. Исследование провели профессор Университета Тель-Авива Эран Перлсон, и его помощники Топаз Альтман и Ариэль Ионеску.
БАС представляет собой нейродегенеративное заболевание, сопровождающееся прогрессирующим поражением двигательных (моторных) нейронов, которые контролируют мышцы. Ранними симптомами БАС являются: ригидность мышц, мышечные подергивания, постепенно нарастающая слабость и атрофия мышц.
У половины людей с БАС имеются как минимум легкие проблемы с мышлением и поведением. Примерно у 15% пациентов развивается лобно-височная деменция. Большинство людей испытывают сильные боли. Пораженные мышцы отвечают за пережевывание пищи, речь и ходьбу. Прогрессирующее разрушение двигательных нейронов приводит к тому, что человек утрачивает способность двигаться, есть, говорить, и наконец, способность дышать. На последней стадии болезнь вызывает паралич и смерть от дыхательной недостаточности.
«Паралич, вызванный заболеванием, возникает вследствие разрушения двигательных нейронов, из-за чего развивается дегенерация нервных окончаний, теряется мышечная иннервация», - поясняет Эран Перлсон. – «В конечном итоге происходит дегенерация и последующая гибель моторных нейронов в спинном мозге. До недавнего времени нам было не понятно, в чем заключается главный механизм, вызывающий изначальный ущерб, вызывающий эту порочную цепную реакцию».
Пытаясь решить задачу, исследователи решили изучить белок TDP-43, который, как показали более ранние исследования, накапливается в мозге примерно у 95% всех больных амиотрофическим склерозом.
Ученым удалось обнаружить, что процесс скапливания белка биологически связан с дегенерацией нейромышечных синапсов, что приводит к нарушению механизма трансформации нейронных команд в физические движения. Они провели эксперименты на клетках, полученных от пациентов, больных БАС, а также лабораторных грызунах с искусственно индуцированным заболеванием, и получили удивительный результат.
Оказалось, что скопление TDP-43 в нейромышечных синапсах блокирует синтез митохондриального белка, от которого зависит приведение в действие фундаментальных клеточных процессов. Из-за дисфункции митохондрий, нейромышечные синапсы перестают работать должным образом, что в конечном итоге приводит к гибели спинномозговых моторных нейронов.
Решить эту проблему израильские исследователи смогли с помощью экспериментальной молекулы, разработанной командой американских ученых. Они смогли устранить скопление белков TDP-43 в клетках пациентов, страдающих от амиотрофического склероза. Лечение помогло улучшить продуцирование митохондриальных белков, повысить активность митохондрий и предотвратить разрушение нейромышечных синапсов. Оно также позволило доказать, что моторные нервы можно восстановить и у больных БАС есть надежда на выздоровление.
Перлсон пояснил: «Наш прорыв может стимулировать разработку новых терапевтических методик, которые могут либо устранять скопления белков TDP-43, либо повышать продукцию белков, которые необходимы для поддержания функции митохондрий, и тем самым излечивать пациента до того, как в клетках его спинного мозга произойдут необратимые повреждения».
