Натуральное соединение в базилике может защитить от болезни Альцгеймера

базилик

Известно, что короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) — метаболиты, вырабатываемые полезными кишечными бактериями и являющиеся основным источником питания клеток толстой кишки, — способствуют здоровью мозга. Количество SCFAs часто снижается у пожилых людей с легкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера, которая является наиболее распространенной формой деменции.

SCFA из кишечника, которые попадают в мозг с кровью, могут связываться и активировать рецептор свободных жирных кислот 2 (FFAR2) — клеточную сигнальную молекулу, экспрессируемую в нейронах.

И, как показало недавнее исследование ученых из Университета Южной Флориды, стимуляция механизма восприятия FFAR2 этими микробными метаболитами (SCFA) может быть полезной для защиты клеток мозга от токсического накопления белка бета-амилоида (Aβ), связанного с болезнью Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера характеризуется двумя патологиями: твердыми отложениями Aβ, которые скапливаются между нервными клетками головного мозга, образуя бляшки, и нейрофибриллярными клубками тау-белка. Эти патологии способствуют потере и гибели нейронов.

Исследователи впервые показали, что ингибирование рецептора FFAR2 способствует аномальному накоплению белка Aβ. Обычно его активируют SCFAs, однако у некоторых людей этих микробных метаболитов может быть недостаточно, поскольку клетки кишечника и других органов потребляют их большую часть, прежде чем они достигнут мозга.

Ученые выполнили виртуальный скрининг более 144000 природных соединений, чтобы найти потенциальных кандидатов, которые смогут имитировать положительный эффект SCFAs на активацию передачи сигналов FFAR2. Из найденных 15 кандидатов самым эффективным оказался фенхол — соединение растительного происхождения, придающее базилику его запах. Он лучше всего связывался с  FFAR2.

Дальнейшие эксперименты на культурах нейронных клеток человека, на червях Caenorhabditis elegans и мышиных моделях болезни Альцгеймера показали, что фенхол значительно снижает накопление избыточного Aβ и предотвращает гибель нейронов за счет стимуляции передачи сигналов FFAR2.

Когда исследователи более внимательно изучили, как работает фенхол, оказалось, что он одновременно влияет на два связанных механизма старения. Во-первых, он  увеличивает деградацию нефункционирующего Aβ, так что амилоидный белок выводится из мозга намного быстрее. А, во-вторых,  снижает количество стареющих нейрональных клеток, также известных как клетки «зомби», которые обычно обнаруживаются в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Клетки зомби перестают размножаться и умирают медленной смертью. При этом они накапливаются в больных и стареющих органах, создают разрушительную воспалительную среду и посылают сигналы стресса или смерти соседним здоровым клеткам, которые в конечном итоге также превращаются в вредоносные клетки зомби или умирают.

Продолжая изучение фенхола как возможного лекарства от болезни Альцгеймера, команда ученых будет искать ответы на несколько вопросов. Прежде всего, они собираются выяснить, будет ли обладать достаточной биологической активностью фенхол, потребляемый с базиликом, или же это соединение будет действовать только в таблетках. Они также планируют установить, насколько сила и скорость действие фенхола в мозге будет зависеть от дозы, поступающей в организм.

Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE

Atefeh Razazan et al, Activation of Microbiota Sensing – Free Fatty Acid Receptor 2 Signaling Ameliorates Amyloid-β Induced Neurotoxicity by Modulating Proteolysis-Senescence Axis, Frontiers in Aging Neuroscience (2021). DOI: 10.3389/fnagi.2021.735933
Прокрутить вверх