Вещество, которое хищник использует для убийства жертвы, может предотвратить гибель нервных клеток
Российские ученые в сотрудничестве с зарубежными коллегами выяснили, что яд паука-кругопряда Argiope lobata может блокировать активность некоторых нейрорецепторов мозга человека. Результаты исследования, опубликованного в журнале Neuron, позволят создать препараты для лечения многих нейродегенеративных заболеваний, в том числе Альцгеймера и Паркинсона.
Передача сигналов между нейронами нашего мозга происходит за счет выбросов нейроном сигнальных соединений — нейромедиаторов, которые воздействует на принимающий нейрон. При заболеваниях нервной системы в мозгу происходит излишняя активация глутаматных рецепторов, особенно тех, которые хорошо проводят кальций. Попадание в принимающие нейроны слишком большого количества кальция приводит к гибели нервных клеток. Поэтому и необходимы специальные блокаторы для регулирования этого процесса.
Еще по теме: «Можно ли остановить старение?».
Исследователям удалось изучить молекулярную структуру комплекса глутаматного рецептора с тремя блокаторами, включая природный токсин аргиопин из яда паука-кругопряда Argiope lobata и два искусственных соединения. Наблюдения производились с помощью метода криоэлектронной микроскопии, за развитие которого в 2017 году была присуждена Нобелевская премия швейцарскому биофизику Жаку Дюбоше, немецко-американскому биофизику Иоахиму Франку и шотландскому биологу Ричарду Хендерсону.
«Полученная информация может быть использована для создания селективных блокаторов глутаматных рецепторов, пропускающих ионы кальция и являющихся важной фармакологической мишенью в целом ряде заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко), эпилепсию, гибель нейронов при ишемии и нейродегенерацию при болезнях Альцгеймера и Паркинсона», — рассказывает выпускница МФТИ и научный сотрудник Колумбийского университета Мария Елшанская.
«Примечательно, что в работе мы использовали токсин паука, открытый академиком Евгением Гришиным в 1986 году. Получается, что те вещества, которые паук использует для убийства жертвы, мы применяем для исследования основ функционирования нервной системы, и они же помогут в создании новых лекарственных препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний», — приводит слова преподавателя кафедры физико-химической биологии и биотехнологии МФТИ Александра Василевского пресс-служба МФТИ.
Здесь важно отметить, что токсины паука и их синтетические аналоги блокируют селективно те рецепторы, которые хорошо пропускают кальций. Они не влияют на непроницаемые для кальция рецепторы, наиболее важные для проведения нервных импульсов в мозге. Преимущество препаратов, которые будут синтезированы по образу и подобию токсинов, состоит в том, что они будут блокировать только «патологические» рецепторы и не трогать физиологически важные.