Хотите защитить свою память в старости? Учёные нашли способ залатать мозг без скальпеля и лекарств
Новое научное исследование переворачивает представление о том, как физические упражнения влияют на наш мозг. Ученые обнаружили, что во время тренировок печень выделяет особый фермент, который способен «ремонтировать» стареющие сосуды головного мозга и восстанавливать память.
Это открытие смещает фокус внимания с самих нервных клеток на процессы, происходящие на границе между кровеносной системой и мозгом, публикует Cell.
Старение мозга начинается с «протечек»
С возрастом кровеносные сосуды, питающие мозг, теряют свою эластичность и герметичность. Они становятся пористыми, как дырявый барьер, позволяя нежелательным молекулам из крови проникать в нежную ткань мозга. Именно эти микроповреждения, как выяснилось, запускают механизмы ухудшения памяти.
В центре внимания — гематоэнцефалический барьер
Главный защитник мозга — это гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Он состоит из плотно прилегающих друг к другу клеток стенок сосудов, которые фильтруют все, что поступает в мозг. Когда ГЭБ ослабевает, в мозг проникают «чужаки», вызывая воспаление и стресс у нейронов.
Исследования на людях подтверждают: чем сильнее «протекает» этот барьер в пожилом возрасте, тем хуже работают когнитивные функции. Похожая картина наблюдается и на ранних стадиях болезни Альцгеймера.
Фермент-«санитар» из печени
Команда доктора Сола Вильеды из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) уже давно подозревала, что ключ к защите мозга кроется в крови. Ранее они доказали, что плазма тренированных мышей улучшала когнитивные способности даже у их ленивых сородичей.
Главным кандидатом на роль «супергероя» оказался фермент печени GPLD1. Его уровень в крови резко возрастает после физической нагрузки.
Парадокс заключался в том, что сам GPLD1 слишком велик, чтобы проникнуть через ГЭБ в мозг. Как же тогда он работает?
Как упражнения «чинят» сосуды: разгадка найдена
Оказалось, что с возрастом на внутренних стенках сосудов мозга накапливаются липкие белковые отложения. Они разрушают плотные контакты между клетками, делая барьер проницаемым.
Фермент GPLD1, путешествуя по кровотоку, действует как умный хирург: он срезает эти возрастные отложения прямо на поверхности сосудов, не проникая внутрь мозга. Это восстанавливает герметичность ГЭБ.
В ходе экспериментов, когда ученые искусственно создавали такие отложения у молодых мышей, их память ухудшалась. И наоборот, когда старым мышам вводили дополнительный GPLD1, их сосуды начинали работать как в молодости.
Возвращение памяти через ремонт сосудов
У пожилых мышей (эквивалент 70-летнего возраста человека) терапия с использованием GPLD1 привела к впечатляющим результатам:
сосуды стали плотнее: барьер перестал пропускать лишние вещества;
воспаление снизилось: мозг перестал подавать сигналы бедствия;
память вернулась: животные успешнее справлялись с тестами на запоминание, которые ранее им были не под силу.
Это доказывает, что здоровье сосудов напрямую влияет на когнитивные способности.
Лекарство от старости сосудов: поиск новой мишени
Обнадеживающим стало и другое открытие: ученые нашли вещество, которое можно давать перорально (смешивать с едой). Оно действует так же, как и GPLD1 — очищает стенки сосудов от накоплений, не проникая в мозг. У старых мышей, получавших это соединение, улучшилась как пространственная, так и предметная память.
Это открывает новые горизонты в создании лекарств. Вместо того чтобы пытаться воздействовать на сложные процессы внутри мозга, возможно, достаточно будет «починить» его защитную оболочку — кровеносные сосуды. Правда, ученые предупреждают: нужна осторожность, так как этот фермент играет важную роль и в других органах.
Связь с болезнью Альцгеймера
В отдельном эксперименте на мышах, генетически предрасположенных к болезни Альцгеймера, повышение уровня GPLD1 не только укрепило сосуды, но и уменьшило количество амилоидных бляшек в гиппокампе — ключевом центре памяти.
Более того, анализ тканей мозга пожилых людей с болезнью Альцгеймера показал повышенный уровень тех самых «вредных» отложений на сосудах. Это говорит о том, что поддержание чистоты сосудов может быть эффективной стратегией для снижения нагрузки на нейроны и борьбы с возрастными заболеваниями.
Будущее терапии: для тех, кто не может тренироваться
«Это открытие показывает, насколько тесно наше тело связано с мозгом, — комментирует доктор Вильеда. — Мы ищем новые пути лечения не только внутри черепной коробки, но и за ее пределами».
Для людей, которые по состоянию здоровья не могут активно заниматься спортом, такая терапия однажды сможет имитировать защитные эффекты физических упражнений. Однако до создания таблеток еще далеко: предстоят годы исследований безопасности и эффективности.
Пока же ученые сходятся в одном: самым безопасным и надежным способом защитить свой мозг от старения остаются регулярные физические нагрузки, которые естественным образом запускают этот удивительный механизм «ремонта сосудов».