В то время как опыт мозгов животных существенно уменьшенный кровоток во время бездействия, точно так же, как человеческие пациенты после определенного типа удара, белки появляются из своих расширенных дремот, не перенося вредных воздействий. Теперь, команда NIH-финансируемых ученых определила потенциальный препарат, который мог предоставить ту же самую упругость мозгам пациентов ишемического инсульта, подражая клеточным изменениям, которые защищают мозги тех животных. Исследование было опубликовано в Журнале FASEB, официальном издании Фонда американских Обществ Экспериментальной Биологии.«Поскольку ученые десятилетий искали эффективную защищающую мозг терапию удара напрасно.
Если комплекс, определенный в этом исследовании успешно, уменьшает смерть ткани и улучшает восстановление в дальнейших экспериментах, это могло привести к новым подходам для сохранения клеток головного мозга после ишемического инсульта», сказали Франческа Бозетти, доктор философии, Аптека. D., директор программы в Национальном Институте NIH Неврологических расстройств и Удара (NINDS).Ишемический инсульт происходит, когда комок отключает кровоток к части мозга, лишая те клетки кислорода и питательных веществ как глюкоза сахара в крови, которую они должны пережить.
Почти 800 000 американцев испытывают удар каждый год, и 87 процентов из тех – ишемические инсульты.В настоящее время единственный способ минимизировать вызванный ударом некроз клеток состоит в том, чтобы удалить комок как можно скорее.
Лечение, чтобы помочь клеткам головного мозга пережить вызванное ударом отсутствие кислорода и глюкозы могло существенно улучшить состояние пациента, но никакие такие нейропротекторные агенты для пациентов, перенесших инсульт, не существуют.Недавно, исследователи во главе с Джоном Халленбеком, Доктором медицины, главным следователем NINDS и co-ведущим-автором исследования, нашли, что клеточный процесс под названием SUMOylation входит в перегрузку в определенном виде суслика во время бездействия. Доктор Халленбек подозревал, что это было то, как мозги животных пережили уменьшенный кровоток, вызванный бездействием, и последующие эксперименты в клетках и мышах подтвердили его подозрения.«Если мы могли бы только включить находящихся в зимней спячке процесса, кажется, используют, чтобы защитить их мозги, мы могли помочь защитить мозг во время удара и в конечном счете помочь людям выздороветь», сказал Джошуа Бернсток, аспирант в лаборатории доктора Халленбека и первый автор исследования.
SUMOylation происходит, когда фермент прилагает молекулярный признак, названный Маленьким подобным Ubiquitin Модификатором (СУМО) к белку, изменяя его деятельность и местоположение в клетке. Другие ферменты под названием ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ДЛЯ СУМО протеазы (SENPs) могут тогда отделить те признаки, таким образом уменьшив SUMOylation. В текущем исследовании Bernstock и его коллеги объединились с исследователями от Национального Центра NIH Продвижения Переводных Наук (NCATS), чтобы исследовать, могла ли бы какая-либо из более чем 4 000 молекул из маленьких коллекций молекулы NCATS повысить SUMOylation, блокируя SENP под названием SENP2, который теоретически защитит клетки от нехватки поддерживающих жизнь веществ.
Исследователи сначала использовали автоматизированный процесс, чтобы исследовать, препятствовали ли комплексы тому, чтобы SENP2 разъединил связь между крошечной металлической бусинкой и искусственным белком СУМО, созданным в лаборатории Вэй Яна, доктора философии, другого ведущего автора исследования и адъюнкт-профессора в Университете Дюка в Дареме, Северная Каролина. Эта система, наряду с компьютерным моделированием и дальнейшими тестами выполнила обоих в пределах и за пределами клеток, свел тысячи молекул кандидата на нет к восемь, который мог связать с SENP2 в клетках и был нетоксичен.
Два из тех – ebselen и 6-thioguanine – как тогда находили, и повысили SUMOylation в клетках крысы и поддержали их в отсутствие кислорода и глюкозы.Заключительный эксперимент показал, что ebselen повысил SUMOylation в мозгах здоровых мышей больше, чем инъекция контроля.
6-thioguanine не был проверен, потому что это – препарат химиотерапии с побочными эффектами, которые делают его неподходящим как потенциальное лечение удара. Исследователи теперь планируют проверить, может ли ebselen защитить мозги моделей животных удара.Поскольку SUMOylation затрагивает множество молекул, Бернсток полагает, что подход его группы мог вдохновить подобные попытки рассматривать неврологические условия, предназначаясь для путей со всесторонними эффектами. Он также надеется, что это побудит других обращаться к естественным моделям, как он и доктор Халленбек сделали с сусликом.
«Как врач-ученый, мне действительно нравится работать над проектами, у которых есть ясная уместность для пациентов», сказал Бернсток. «Я всегда хочу результаты, которые могут предоставить себя новой терапии для людей, которые нуждаются».