Сотрудники Университета Джонса Хопкинса обнаружили, что белок цистатионин-гамма-лиаза (CSE) играет ключевую роль в сохранении когнитивных функций и защите тканей мозга от дегенеративных процессов. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, этот фермент отвечает за выработку сероводорода – газа, который в естественных микродозах поддерживает жизнеспособность нейронов.
В ходе экспериментов на генетически модифицированных мышах, лишенных белка CSE, биологи зафиксировали развитие симптомов, характерных для болезни Альцгеймера. К шестимесячному возрасту подопытные животные начали демонстрировать выраженные проблемы с обучением и пространственной памятью. В отличие от здоровых особей, они не могли запомнить маршруты в лабиринте, хотя в более молодом возрасте не имели когнитивных отличий от контрольной группы.
Микроскопический анализ выявил у мышей с дефицитом фермента серьезные структурные изменения в гиппокампе – области мозга, ответственной за формирование памяти. Ученые зафиксировали повреждения гематоэнцефалического барьера, разрывы микрососудов и повышенный уровень окислительного стресса. Кроме того, в тканях замедлился процесс нейрогенеза: новые клетки мозга либо не образовывались в нужном количестве, либо не могли интегрироваться в существующие нейронные сети.
Авторы работы подчеркивают, что сероводород долгое время считался исключительно токсичным газом, однако его дефицит внутри клеток приводит к необратимому повреждению ДНК. Ранее исследователи связывали нехватку CSE с болезнью Гентингтона и нарушениями артериального давления, но новые данные указывают на прямую связь белка с когнитивным долголетием.
Поскольку в настоящее время не существует методов терапии, способных полностью остановить дегенерацию нейронов, регуляция активности белка CSE рассматривается как перспективное направление. По мнению исследователей, создание препаратов, поддерживающих естественный синтез сероводорода в мозге, может помочь в профилактике и лечении болезни Альцгеймера на ранних стадиях.