«Альфа» на защите мозга. Обычный морозоустойчивый виноград может обладать необычными свойствами: вещество из его ягод в экспериментах защитило мозг мышей от нескольких негативных факторов болезни Паркинсона.
Виноград редко ассоциируется с научными исследованиями заболеваний мозга. Однако именно из морозостойкого винограда сорта «Альфа» (гибрид Vitis labrusca × V.riparia) ученые ДВО РАН выделили соединение, которое в экспериментах продемонстрировало способность защищать нервные клетки при проявлениях болезни Паркинсона.
Речь идет о транс-витизине B (tVB). Это не просто очередной растительный антиоксидант: молекула представляет собой тетрамер ресвератрола — то есть четыре связанные между собой молекулы известного природного соединения.
Работа исследователей Тихоокеанского института биоорганической химии и Национального научного центра морской биологии ДВО РАН была опубликована в журнале Antioxidants.
Сначала ученые исследовали, что происходит с «иммунной системой» мозга
При болезни Паркинсона страдают не только дофаминовые нейроны. В процесс активно вовлекается микроглия — клетки, выполняющие защитные функции в мозге. При чрезмерной активации они начинают поддерживать воспалительные процессы и выделять вещества, способные дополнительно повреждать нервные клетки. Именно здесь tVB проявил себя с интересной стороны.
В экспериментах на клетках микроглии соединение в концентрациях от 0,1 до 10 мкМ снижало выработку провоспалительного цитокина IL-1β на 77%. Выработка TNF-α уменьшалась на 11%. Одновременно клетки производили меньше оксида азота и активных форм кислорода — соединений, способных повреждать мембраны и митохондрии.
Но клеточная культура — это еще не мозг. Поэтому исследователи перешли к мышам. Животным с помощью ротенона создали модель паркинсонизма. После 14 дней воздействия нейротоксина мыши начали проявлять меньшую активность, хуже ориентировались в лабиринте и реже поднимались на задние лапы. Затем одной группе начали вводить tVB, другой — леводопу, стандартное средство для контроля симптомов болезни Паркинсона.
Результат оказался впечатляющим. Мыши вновь начали двигаться и вспомнили путь в лабиринте. После курса tVB животные примерно втрое чаще поднимались на задние лапы в цилиндровом тесте. В открытом поле исчезла выраженная заторможенность, а результаты Y-образного лабиринта указывали на восстановление пространственной памяти. При этом у мышей, получавших tVB, не наблюдалось снижения силы хвата. В группе леводопы этот показатель уменьшился на 14%.
Защита по всем направлениям
Для исследователей было также важно отметить, что изменения были замечены не только в поведении животных. В черной субстанции мозга — области, где при болезни Паркинсона погибают дофаминовые нейроны, — удалось зафиксировать признаки сохранения нервных клеток.
Ротенон снижал количество нейронов с маркером тирозингидроксилазы примерно на 36,5%. На фоне применения tVB потеря клеток была значительно меньше. Одновременно соединение уменьшало активацию микроглии. Повышенный после воздействия ротенона уровень IBA-1 после введения tVB снижался примерно на 30%.
Однако самой неожиданной находкой стал тау-белок. Его патологические формы в первую очередь связывают с болезнью Альцгеймера, но исследование показало, что при созданной у мышей модели паркинсонизма в черной субстанции также увеличивалось количество фосфорилированного тау. tVB снижал число таких патологических структур примерно на 24%.
Авторы предполагают, что одним из звеньев механизма может быть HSP70 — белок-шаперон, который помогает другим белкам сохранять правильную структуру. В воспаленной микроглии его уровень снижался на 20%, в то время как добавление tVB восстанавливало показатель на 62%.
Таким образом, получается своеобразная комплексная цепочка: «виноградное» соединение воздействует одновременно на нейровоспаление, окислительный стресс, состояние дофаминовых нейронов и нарушения белкового обмена.