Нейрогулины - это факторы роста и дифференцировки, которые играют решающую роль в развитии нейронов, их защите и выживании (Esper et al., 2006) и имеют решающее значение для нормальной функции мозга.
Ключевым нейротрофическим фактором в этом семействе является Нейрогулин-1 (NRG-1).
Рецепторы NRG-1 присутствуют в нервной системе на протяжении всей жизни человека, широко распространен по всему мозгу и уровень их снижается с возрастом.
Эта система инициирует сигнальные пути, ответственные за активность различных биологических процессов, включая развитие мозжечка. Нейрогулины участвует в дифференцировке клеток, выживании и репарации зрелых нейронов, а также в миграции клеток и формировании синапсов во время нейрогенеза (Bernstein et al., 2006).
Сигнализация NRG-1 в мозге взрослого человека была широко изучена. Недавние исследования подчеркнули важность передачи сигналов NRG-1 для поддержания функции нейронов, особенно в токсических условиях.
Очевидно, что NRG-1 предотвращает нарушение функции гиппокампа как эндогенными, так и экзогенными нейротоксинами. Этот сигнальный путь может играть ключевую роль в поддержании целостности нейронов в течение всей жизни долгоживущих видов.
Устойчивый высокий уровень нейрогулина-1 отмечен у долгоживущих грызунов. Это ключевой признак долголетия грызунов и возможно человека.
Наш пример.
Голые кротовые крысы (Heterocephalus glaber), самые долгоживущие грызуны, живут в 7-10 раз дольше, чем мыши аналогичного размера, и проявляют нормальную активность в течение своей жизни. У них замедлен процесс старения.
Геном голого землекопа впервые расшифрован в 2011 г. (В. Гладышев).
Голый землекоп отделился от человека – 102 миллиона лет назад. ДНК голого землекопа содержит 22561 кодирующий ген, ДНК человека -22389. На 93 процента все эти геномы идентичны. У землекопов найдены около 200 новых генов. Гладышев обнаружил целый ряд одинаковых генов, связанных со старением, у человека, мыши и голого землекопа, но с возрастом эти гены у каждого из этих видов животных работают по-разному.
Одним из наиболее важных у голого землекопа стали изменения в работе генов P16 и SMD3 которые замедляют бесконтрольное размножение клеток и тесно связано со многими возрастными патологиями, благодаря этим изменениям голый землекоп не подвержены опасным перерождениям клеток.
Ген CYР46А1 отвечает за здоровье нервных клеток, с возрастом в мозге человека этот ген снижает свою активность, а в мозге голого землекопа наоборот повышает её.
Вклад в долголетие голого землекопа могут вносить все генетические особенности, связанные с работой митохондрий, теломер, с обменом и утилизацией макромолекул, балансом метаболических процессов и темпами деления клеток.
Среди генов, подвергавшихся действию положительного отбора у землекопа, по сравнению с крысами и мышами, обнаружен ген регулирующий активность теломеразы, длины теломер, а также гены рецепторов, задействованных в секреции гормона роста и контроле метаболизма.
У землекопа в течение жизни стабильна экспрессия большинства генов, с годами меняющих активность у людей и «обычных» грызунов.
В частности, у землекопа не возрастает активность генов, связанных с деградацией макромолекул, метаболизирующей билирубин, канцерогены, продукты окислительного стресса.
Не снижается у землекопа активность генов, кодирующих митохондриальные белки, что подтверждает данные о пожизненной стабильной работе его «энергетических фабрик».
Некоторые гены в мозге Heterocephalus glaber с годами работают даже интенсивнее, чем у человека. Это касается генов, которые обеспечивают выведение из мозга излишков холестерина, что препятствует агрегации β-амилоида и прогрессированию болезни Альцгеймера.
Работа нейрогулина-1 (NRG-1) имеет решающее значение для нормальной функции мозга как в период развития, так и во взрослом возрасте землекопа.
В отличие от лабораторных грызунов и людей уровни экспрессии NRG-1 не снижаются с возрастом у взрослых H. glaber(Law et al., 2004). Экспрессия NRG-1 коррелирует с максимальной продолжительностью жизни у видов грызунов, но не с массой тела вида.
NRG-1 поддерживается на высоком уровне в течение всей жизни у H. glaber. Кроме того, мозжечок этого вида демонстрирует самые высокие уровни NRG-1, и уровни NRG-1 коррелируют с видом MLSP. Эти данные предполагают, что NRG-1 может быть неотъемлемой частью устойчивой целостности нейронов у видов с длительной продолжительностью жизнии что экспрессия нейропротекторного фактора роста может быть важным компонентом долголетия видов, в том числе и у человека.
Голые землекопы демонстрируют много признаков хорошо поддерживаемого когнитивного долголетия. Они способны выполнять сложные поведенческие и социальные процедуры, такие как общинное добывание пищи, забота о младших братьях и сестрах и уход за норами в их обширной лабиринтоподобной подземной среде обитания на протяжении всей своей жизни.
Устойчивый высокий уровень NRG-1 необходим для поддержания целостности нейронов и высокоразвитых социальных навыков голых Кротов.
Высокий уровень NRG-1 и сопутствующее поддержание когнитивной функции идут рука об руку с отмененным снижением физиологических функций, репродукции, состава тела и биохимических признаков (Andziak and Buffenstein, 2006; Ungvari et al., 2008). Устойчивая физиологическая и молекулярная функция может также способствовать выраженной резистентности H. glaber как к спонтанной, так и к индуцированной неоплазии (Liang et al., 2010).
Одним из таких, защитных механизмов, является высокий и устойчивый уровень нейропротекторного NRG-1 (Min et al., 2011), который имеет решающее значение для синаптической функции (Buonanno, 2010). Это может способствовать длительному выживанию и поддержанию нейрональной функции.
У человека нарушения активности и распределения NRG-1 и / или его рецепторов связаны с такими неврологическими заболеваниями, как шизофрения (Hahn et al., 2006), рассеянный склероз (Esper et al., 2006) и болезни Альцгеймера (Chaudhury et al., 2003). Уровни NRG-1 изменяются у больных шизофренией, и это открытие стимулировало использование генетически модифицированных мышей с повышенным или пониженным уровнем NRG-1 для изучения поведения, связанного с этим фактором роста.
Исследования на этих животных продемонстрировали роль сигнализации NRG-1 в социальных взаимодействиях, а также в сенсорной и локомоторной активности (Ehrlichman et al., 2009; O'Tuathaigh et al., 2007).
Возможности использования нейрогулина-1 в жизни человека уже изучаются, в том числе в социальных взаимодействиях у людей. Известно, что Нейрогулин-1: снижается при шизофрении, уменьшается при сердечной недостаточности. Он помогает при тревожном поведении, уменьшает воспалительные и противовоспалительные цитокины.
Комбинация изоформы нейрегулина-1, с медикаментами для лечения психотических расстройств, как-то шизофрении, биполярного психоза и депрессии, усиливает их эффект. Такой же положительный эффект отмечен при болезни Паркинсона, Альцгеймера.
Нейрегулин-1 способен эффективно защитить нервные клетки от разрушительных последствий инсульта. К таким выводам пришли американские ученые, изучившие влияние нейрегулина-1 на состояние подопытных крыс с искусственно нарушенным кровообращением в тканях головного мозга. (Результаты исследования опубликованы в Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism).
Тяжелые последствия инсульта связаны с гибелью большого количества нервных клеток, оставшихся без кислорода, и с последующим воспалением в результате нарушения кровоснабжения тканей головного мозга. Тяжелый инсульт угрожает больному параличом, потерей зрения и слуха и нарушениями речи.
По данным американских исследователей, крысы, получившие после искусственного нарушения мозгового кровообращения нейрегулин-1, теряли в среднем на 90% нервных клеток меньше по сравнению с животным, лишенным нейрегулиновой терапии за тот же период. Эффект нейрегулина-1 был ощутим даже когда его вводили животным 13 часов спустя после нарушения кровотока в сосудах мозга.
Современные препараты, применяемые при инсульте, эффективны только том случае, если больной начал принимать их в течение первых трех часов после появления симптомов болезни.
Анализ молекулярной структуры тканей мозга подопытных животных выявил способность нейрегулина-1 влиять на активность большого количества веществ, регулирующих отмирание клеток и воспалительные процессы. Кроме того, нейрегулин-1 препятствует образованию свободных радикалов - веществ, ускоряющих старение и гибель клеток.
Организатор исследовательского проекта сотрудник Медицинской школы Морхауза и Института по Неврологии в Атланте доктор физиологии Байрон Форд полагает, что на основе нейрегулина-1 в скором времени будут созданы препараты, обладающие значительно большим по сравнению с традиционными лекарствами терапевтическим воздействием и сроком эффективного применения.
Ученые также обнаружили, что Нейрогулин-1 не только стимулирует клетки к делению, но и усиливает свойства стволовых клеток, которые формируют обновление клеток кишечника. Источник информации: https://www.sciencedirect.com
Продукты которые способствуют активности Нейрогуллин-1: ячмень, семя льна, виноград, эфирные масла лаванды, хмеля. Он также присутствует в яблоках, бананах, ежевике, пшеничном хлебе, солодовом виски, красном или белом вине, чае, банане, вишне, черной смородине, дыне, ананасе, чесноке, кофе, вареном рисе.
Значительная положительная связь между уровнями экспрессии NRG-1 у грызунов предполагает, что этот фактор роста способствует долголетию видов.
Понимание того, как регулируются уровни NRG-1 и как они влияют на продолжительность жизни видов, может дать важные сведения о механизме, который может задержать возрастное снижение функции мозга и тем самым продлить продолжительность жизни.
Пожалуйста, подпишитесь на мой канал.
С уважением!
Доктор ВаГер