Вещество растительного происхождения уменьшает поражение мозга при болезни Альцгеймера

Согласно новому исследованию, фенхол — природное соединение, обычно присутствующее в эфирных маслах некоторых растений, включая базилик, — снижает тяжесть болезни Альцгеймера за счет активации передачи сигналов рецептором FFAR2 (free fatty acid receptor 2, рецептор свободных жирных кислот 2).

Новые данные показывают, что короткоцепочечные жирные кислоты (short-chain fatty acids, SCFA) — метаболиты, вырабатываемые полезными кишечными бактериями и служащие основным источником питания клеток толстой кишки, — способствуют здоровью мозга. Количество SCFA часто снижается у пожилых пациентов с легкими когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера, наиболее распространенной формой деменции. Однако остается неизвестным, как это снижение SCFA способствует развитию болезни Альцгеймера. Короткоцепочечные жирные кислоты, полученные из кишечника, которые попадают через кровь в мозг, могут активировать рецептор FFAR2 на нейронах.

«Наше исследование впервые обнаружило, что стимуляция механизма восприятия FFAR2 этими микробными метаболитами может быть полезной для защиты клеток мозга от токсического накопления белка бета-амилоида, связанного с болезнью Альцгеймера», — сказал профессор Хариом Ядав из Медицинской школы Уэйк Форест и Университета Южной Флориды.

Профессор Ядав и его коллеги изучали функцию FFAR2 в головном мозге. Они впервые показали, что ингибирование рецептора FFAR2 способствует аномальному накоплению бета-амилоида, вызывая нейротоксичность, связанную с болезнью Альцгеймера. Затем они выполнили крупномасштабный виртуальный скрининг более чем 144 000 природных соединений, чтобы найти потенциальных кандидатов, которые могли бы имитировать положительный эффект SCFA, продуцируемых микробиотой, на активацию передачи сигналов FFAR2. «Определение природного соединения, альтернативного SCFAs, для оптимального воздействия на рецептор FFAR2 на нейроны, важно, потому что клетки кишечника и других органов потребляют большую часть этих микробных метаболитов, прежде чем они достигнут мозга через кровеносную систему», — говорит профессор Ядав.

Исследователи нашли 15 кандидатов и потом выбрали из них лучший — фенхол, который наиболее удачно связывался с активным сайтом рецептора FFAR2.

Дальнейшие эксперименты на культурах нервных клеток человека, а также на нематоде Caenorhabditis elegans и мышиных моделях болезни Альцгеймера продемонстрировали, что за счет стимуляции передачи сигналов FFAR2 фенхол значительно снижает избыточное накопление бета-амилоида и гибель нейронов. Когда ученые более внимательно изучили действие фенхола, они обнаружили, что это соединение снижает количество стареющих нейронов, также известных как «клетки-зомби», которые обычно обнаруживаются в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. «Фенхол влияет на два связанных механизма старения и протеолиза, — говорит профессор Ядав. — Он уменьшает образование полумертвых нейронных клеток-зомби, а также увеличивает деградацию бета-амилоида, так что амилоидный белок выводится из мозга намного быстрее».

Изучая фенхол как возможное средство лечения или профилактики болезни Альцгеймера, команда исследователей будет искать ответы на несколько вопросов. «Ключевым вопросом является то, будет ли фенхол, потребляемый с базиликом, более биологически активным (эффективным), чем выделенный в чистом виде и принятый в таблетках», — говорит профессор Ядав.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Aging Neuroscience.