Гормон ирисин, синтезируемый мышечной тканью во время физических упражнений, усиливает расщепление бета-амилоида, говорится в недавно опубликованной статье в журнале Neuron. Этот эффект был продемонстрирован на клеточной модели болезни Альцгеймера. Оказалось, что ирисин действует на астроциты, повышая секрецию неприлизина – соединения, способного расщеплять бета-амилоид. Использование ирисина может стать важным инструментом в борьбе с болезнью Альцгеймера.
Ирисин связывается с интегриновым αVβ5 рецептором на поверхности астроцита, блокирует сигнальный каскад IL-6/ERK-STAT3, повышая синтез и секрецию неприлизина, расщепляющего бета-амилоид.
Болезнь Альцгеймера (БА) – самый распространенный тип деменции, который характеризуется прогрессирующим снижением памяти и тяжелыми когнитивными нарушениями. Одним из звеньев патогенеза болезни является накопление белка бета-амилоида в клетках мозга путем фрагментации его белка-предшественника.
Предыдущие исследования демонстрировали положительное влияние физических нагрузок на различные аспекты БА. Упражнение могут уменьшать риск возникновения БА, а также замедлять прогрессирование болезни путем снижения уровня отложения бета-амилоида у лабораторных животных.
Ирисин – это миокин, который синтезируется и секретируется мышечной тканью во время физических нагрузок. Ирисин оказывает значимое влияние на метаболизм жировой, костной и мышечной ткани. Одна из его главных ролей заключается в регуляции обмена глюкозы и липидов в жировой ткани.
Ирисин был обнаружен также в головном мозге у человека и мышей. Исследования выявили снижение его концентрации в гиппокампе и цереброспинальной жидкости при БА.
Группа ученых из Общеклинического Госпиталя штата Массачусетс взялись за выяснение вопроса, играет ли ирисин центральную роль в положительном эффекте физических нагрузок на течение БА. Исследование проводилось на 3D-культуре клеток с БА.
Было обнаружено, что действие ирисина на клетки при модели болезни значимо снижает уровень бета-амилоида. Происходит этот процесс через вовлечение неприлизина. Неприлизин – это эндопептидаза, которая секретируется астроцитами и отвечает за расщепление бета-амилоида.
Ирисин связывается с интегриновым рецептором αVβ5 на поверхности астроцитов и блокирует путь IL-6/ERK-STAT3, тем самым увеличивая синтез и секрецию неприлизина. IL-6 и ERK играют важную роль в развитии нейровоспаления и патогенезе БА. Соответственно, блокируя данный сигнальный каскад, ирисин также оказывает положительный эффект, уменьшая нейровоспаление.
Результаты проведенного исследования подтверждают необходимость использования физических нагрузок для профилактики и замедления прогрессирования БА, а препараты на основе ирисина могут стать новым инструментом в борьбе с таким тяжелым заболеванием как болезнь Альцгеймера. Хотя, конечно, нужно учитывать – как и во многих подобных исследованиях – что работа выполнена на модели, в данном случае – клеточной.
Текст: Вадим Русскин
Kim, E., Kim, H., Jedrychowski, M. P., Bakiasi, G., Park, J., Kruskop, J., Choi, Y., Kwak, S. S., Quinti, L., Kim, D. Y., Wrann, C. D., Spiegelman, B. M., Tanzi, R. E., & Choi, S. H. (2023). Irisin reduces amyloid-β by inducing the release of neprilysin from astrocytes following downregulation of ERK-STAT3 signaling. Neuron, 111(22), 3619-3633.e8. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.08.012
Meng Q, Lin MS, Tzeng IS. Relationship Between Exercise and Alzheimer’s Disease: A Narrative Literature Review. Front Neurosci. 2020 Mar 26;14:131. doi: 10.3389/fnins.2020.00131. PMID: 32273835; PMCID: PMC7113559