Марихуана омолодила мозг старых мышей
Немецкие и израильские ученые обнаружили, что курсовое введение основного действующего вещества марихуаны способно восстановить когнитивные функции (в частности, обучение и память) пожилых мышей до уровня молодых животных. При этом у младших мышей эффект оказался во многом противоположным. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Medicine.
Процесс старения организма обусловлен противодействием накапливающихся негативных изменений в клетках, тканях и органах и гомеостатических механизмов, препятствующих этому процессу. К настоящему времени накоплено достаточное количество данных, свидетельствующих о том, что эндоканнабиноидная система (ЭКС) принимает участие в регуляции ряда таких механизмов. С возрастом ее активность, количество каннабиноидных СВ1-рецепторов и уровень одного из основных эндоканнабиноидов 2-арахидоноилглицерина снижается, однако непосредственная роль этих процессов в механизмах старения выяснена не была.
Чтобы разобраться в этом вопросе, сотрудники Университета Бонна и Еврейского университета в Иерусалиме назначили молодым, зрелым и пожилым мышам (соответственно, в возрасте 2, 12 и 18 месяцев) небольшую дозу основного психоактивного ингредиента марихуаны дельта-9-тетрагидроканнабинола (ТГК), который служит мощным агонистом СВ1-рецепторов. Препарат в дозе три миллиграмма на килограмм массы тела в сутки (подобное количество не производит выраженного психоактивного эффекта) или плацебо того же объема вводили непрерывно с помощью осмотических микронасосов в течение 28 дней.
Спустя пять дней после окончания экспериментальной терапии мышей подвергли трем тестам на когнитивные способности: водному лабиринту Морриса (для оценки пространственной памяти и обучения), задаче по поиску и распознаванию нового предмета (для анализа способности к усвоению новой информации) и тесту на узнавание партнера (для оценки запоминания незнакомых представителей своего вида).
Как ожидалось, при введении плацебо зрелые и пожилые мыши справлялись со всеми заданиями хуже молодых. Назначение ТГК значительно улучшало показатели старших животных (их результаты оказались почти такими же, как у младших без ТГК), однако ухудшало их у молодых мышей.
Иммунохимический анализ показал, что введение ТГК восстанавливает пониженную с возрастом продукцию синапсина I и синаптофизина — маркеров синаптической плотности — в нейронах гиппокампа (структуры мозга, отвечающей за консолидацию памяти) пожилых животных, но не влияет на нее у молодых. Анализ экспрессии генов во всем гиппокампе на 50-й день после начала терапии показал, ее профиль у пожилых мышей после назначения ТГК схож с таковым у молодых животных из контрольной группы, и наоборот, ТГК у молодых мышей вызывал изменения, схожие с профилем экспрессии пожилых животных, получавших плацебо.
В наибольшей степени препарат влиял на экспрессию генов, связанных с морфогенезом, гомеостазом, регуляцией транскрипции, фосфорилированием и проведением нервных импульсов. Таким образом, ТГК модулирует молекулярные процессы, лежащие в основе клеточной пластичности и нейронной импульсации у старших животных, пишут авторы работы.
По их словам, восстановление сигнальной активности СВ1-рецепторов у пожилых индивидуумов может стать эффективной стратегией лечения возрастных когнитивных нарушений. Поскольку в эксперименте использовалась низкая доза ТГК, а препараты медицинской марихуаны разрешены к применению во многих странах мира, исследователи планируют в скором будущем перейти к клиническим испытаниям подобной терапии.
Ранее международный научный коллектив показал, что нарушения памяти при приеме марихуаны обусловлены действием каннабиноидов на рецепторы митохондрий в нейронах мозга. Также ученые выяснили, что ТГК способствует возникновению так называемого мозгового шума — случайной электрической активности в центральной нервной системе.
Авторы недавнего доклада Национальных академий науки, техники и медицины США признали, что качественных доказательных научных данных о препаратах конопли в настоящее время недостаточно. Тем не менее, статистика свидетельствует, что после легализации медицинской марихуаны в ряде штатов страны использование других рецептурных лекарств и страховые расходы на них значительно снизились.
Олег Лищук
За это оказался ответственен фактор транскрипции BACH1
Шведские и китайские ученые выяснили, что экспрессия генов, ответственных за образование новых сосудов — ангиогенез — в клетках рака легкого существенно повышается после обработки их антиоксидантами — витаминами С и Е и N-ацетилцистеином. Наиболее чувствительным к их антиоксидантным эффектам оказался фактор транскрипции BACH1, который непосредственно активировал гены ангиогенеза. Исследование опубликовано в Journal of Clinical Investigation. Рост опухоли легкого непосредственно связан с ангиогенезом — образованием новых кровеносных сосудов, — который обычно запускается гипоксией. Она опосредует транскрипцию генов факторов роста эндотелия сосудов, их рецепторов, эпидермальных факторов роста и ангиопоэтинов. Существуют препараты, которые направлены на снижение активности ангиогенеза (в том числе, за счет воздействия на перечисленные факторы), однако их эффективность остается неоднозначной. При этом появляется все больше свидетельств того, что ангиогенез в опухолях может контролироваться транскрипционными механизмами, не связанными с гипоксией. В основном эти механизмы основаны на реакции факторов транскрипции, чувствительных к изменениям окислительно-восстановительного баланса (редокс-чувствительные), на колебания уровней активных форм кислорода. К таким факторам относится, например, BACH1. Коллаборация шведских и китайских ученых под руководством Мартина Берго (Martin Bergo) из Каролинского института изучили, как антиоксиданты, влияющие на окислительно-восстановительный баланс, опосредуют процессы ангиогенеза. Они выяснили, что редокс-чувствительный фактор транскрипции BACH1 в линиях человеческих клеток рака легкого и экспериментальных опухолях у мышей контролирует васкуляризацию опухоли за счет ангиогенеза (воздействуя на гены, ответственные за него) и делает опухоль чувствительной к антиангиогенной терапии. Кроме того, BACH1 активируется в опухолевых клетках во время гипоксии и в ответ на введение антиоксидантов — витамина C, аналога витамина E и ацетилцистеина, — причем эта активация происходит как за счет транскрипционных, так и посттрансляционных механизмов. В частности, посттрансляционная стабилизация BACH1 в условиях гипоксии, вероятно, опосредуется снижением деградации, зависящей от пролилгидроксилирования, а его в восстановительных условиях — после введения антиоксиданта — опосредуется снижением гемозависимой деградации. По словам ученых, открытие того, что BACH1 стимулирует ангиогенез опухоли легкого и коррелирует с экспрессией генов ангиогенеза и белков в опухолях легких человека, делает его потенциальным биомаркером для оценки антиангиогенной терапии: в исследовании такая терапия останавливала рост опухолей с высокой экспрессией BACH1, но не рост опухолей с низкой экспрессией BACH1. Будущие исследования должны оценить связь этого биомаркера с другими опухолями — раком молочной железы и почек. Недавно мы рассказывали про то, что потеря Y-хромосомы по-разному повлияла на исходы рака. Так, в случае с колоректальным раком исходы улучшились, а в случае с раком мочевого пузыря — ухудшились.