Единственный укол почечного протеина «разогнал» мозг обезьян на две недели – ученые Йельского и Калифорнийского университетов

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Aging, ученые из Йельского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско обнаружили, что одна инъекция белка klotho (названого в честь древнегреческой богини судьбы) привела к умеренному улучшению когнитивных функций у пожилых обезьян – эффект длился две недели. Авторы считают, что это открывает многообещающее направление для исследований омоложения мозга.

«Снижение когнитивных функций из-за старения – одна из самых насущных биомедицинских проблем, для которой нет действительно эффективных лекарств», — говорит Дена Дюбаль, профессор неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско и руководитель исследования. Ранее она случайно обнаружила, что белок улучшает когнитивные функции у мышей и решила исследовать его воздействие на мозг, больше похожий на человеческий.

Вырабатываемый почками, клото циркулирует в крови и связан со здоровьем и продолжительностью жизни. Белок был впервые обнаружен в 1997 году патологом Макото Куро-о из Национального института неврологии в Токио. Он продемонстрировал, что мыши, лишенные клото, страдают «синдромом, напоминающим старение человека». У них возникали ранние болезни сердца, рак, снижались когнитивные функции, отказывали органы. Мыши, которые производили больше клото, жили на 20-30% дольше остальных.

Есть основания полагать, что людям большее количество этого протеина также приносит пользу. Уровень клото естественным образом снижается с возрастом, но у некоторых людей его больше, чем у других. В исследовании 2014 года Дюбаль и ее коллеги изучили более 700 человек в возрасте от 52 до 85 лет. Те, у кого был более высокий уровень белка (примерно каждый пятый) лучше справлялись с тестами на мышление и память.

В описываемом исследовании Дюбаль и ее соавторы хотели выяснить, будет ли клото оказывать такое же воздействие на обезьян при искусственном введении. Исследователи протестировали память 18 макак-резусов, возраст которых был примерно равен 65 годам по человеческим меркам. Затем им ввели единичную небольшую дозу клото под кожу, повысив его содержание до уровня, доступного при рождении.

Четыре часа спустя исследователи провели первые тесты и изучали память обезьян в течение следующих двух недель. В целом, животные делали правильный выбор чаще, чем до инъекции. В течение этого времени обезьяны улучшили выполнение простых задач на 6%, а более сложных – примерно на 20%.

Клото расщепляется организмом в течение пары дней после инъекции, но эффект улучшения когнитивных функций сохранялся гораздо дольше. «Тот факт, что его можно ввести один раз и наблюдать эффект две недели, кажется замечательным, хотя на данный момент мы не знаем, сработает ли повторное введение», — Эрик Вердин, генеральный директор Института исследований старения Бака.

В ранних экспериментах с участием мышей как низкие, так и высокие дозы клото улучшали когнитивные функции. Ведение обезьянам дозы 10, 20 и 30 мкг на килограмм массы тела не давало существенной разницы.

После рождения люди вырабатывают примерно в пять раз больше клото, чем во взрослом возрасте. Следующим шагом исследования будет тестирование еще более низких доз в клинических испытаниях на людях, чтобы найти терапевтическую «золотую середину». Ученые предполагают, что работает пополнение количества протеина до дозы при рождении, а не какое-либо фиксированное количество.

При этом механизм действия белка – большая загадка. Исследователи считают, что он должен каким-то образом защищать мозг, но как? Кажется, что он не преодолевает гематоэнцефалический барьер, слабопроницаемую границу кровеносных сосудов и тканей, которая удерживает многие вредные вещества от попадания в мозг.

Учитывая, что когнитивный эффект клото дольше, чем его присутствие в организме, профессор Дюбаль подозревает, что он должен влиять на связи между нейронами в мозге, реконструируя синапсы. Исследовательская группа в настоящее время работает над тем, чтобы понять, как клото попадает в мозг и какие реакции происходят после этого.

Эксперимент на обезьянах был ограничен двухнедельным сроком наблюдения, исследователи не знают, могут ли эффекты клото длиться дольше. Исследование основывалось на единственном типе когнитивных задач, которые не охватывают всю деятельность и типы памяти. Также, несмотря на относительное генетическое родство, макаки-резусы всё же не люди. Учитывая различия в развитии мозга и образе жизни между обезьянами и людьми, сложно однозначно говорить об эффективности протеина для человека. Но исследователи обоснованно надеются на успех.