Исследователи из Технологического института Сибаура (Япония) разработали гибридные аналоги витамина K, которые значительно усиливают процесс дифференцировки нейронов. Это открытие может стать основой для новых методов лечения болезней Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона.
Нейродегенеративные заболевания сопровождаются прогрессирующей потерей нейронов, что приводит к тяжелым симптомам: ухудшению памяти, когнитивных функций и двигательной активности. Существующие препараты в основном смягчают симптомы, но не останавливают развитие болезни. Одной из перспективных стратегий является стимуляция дифференцировки нервных клеток, что позволяет восполнить утраченные нейроны.
Витамин K, известный своей ролью в свёртывании крови и метаболизме костей, также участвует в процессах нейрогенеза и защите нейронов. Однако его природные формы, такие как менахинон-4 (MK-4), обладают недостаточной активностью для применения в регенеративной медицине.
Группа учёных под руководством доцента Йосихисы Хироты и профессора Йошитомо Сухары синтезировала 12 новых гибридных аналогов витамина K, объединив его структуру с ретиноевой кислотой (активной формой витамина A), карбоксильной группой или метиловым эфиром. Эти соединения были протестированы на способность стимулировать превращение нейральных progenitor-клеток в зрелые нейроны.
Наиболее эффективным оказалось соединение, содержащее одновременно фрагмент ретиноевой кислоты и метиловый эфир. Оно показало трёхкратное превосходство в индукции нейрональной дифференцировки по сравнению с природным витамином K.
Учёные также раскрыли механизм действия витамина K: он активирует метаботропные глутаматные рецепторы (mGluR), в частности mGluR1, которые влияют на эпигенетическую и транскрипционную регуляцию, способствуя образованию новых нейронов. Молекулярное моделирование подтвердило, что новый аналог витамина K прочнее связывается с mGluR1.
Кроме того, было показано, что новое соединение легко проникает через гематоэнцефалический барьер, эффективно преобразуется в активный MK-4 в клетках и мозге мышей и демонстрирует стабильный фармакокинетический профиль.
Это исследование открывает путь к созданию препаратов, способных не просто замедлять, но и обращать вспять развитие нейродегенеративных заболеваний. Как отмечает доктор Хирота, такой подход может значительно улучшить качество жизни пациентов и снизить нагрузку на систему здравоохранения.
Работа была поддержана несколькими японскими научными фондами.
Статью подготовила журналист издания "МЕДИК", Радаева Вероника Кирилловна.