21 августа 2019, среда, 21:44
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

10 марта 2015, 12:40

Только для женщин

Молекулярная структура BDNF
Молекулярная структура BDNF
Wikimedia Commons

Исследуя потенциальное лекарство против болезни Альцгеймера, ученые из Атланты обнаружили, что оно помогает и от ожирения. Правда, только женщинам.

Нейротрофический фактор роста (brain-derived neurotrophic factor, BDNF) был открыт и исследован как белок, управляющий ростом, развитием и поддержанием жизнедеятельности нейронов. С тех пор, как он был открыт, в разнообразных исследованиях была показана связь между BDNF и почти любыми болезнями и состояниями, связанными с нервной деятельностью: болезнью Альцгеймера, болезнью Хантигтона, синдромом Ретта, шизофренией, депрессией, анорексией и булимией.

Если дефицит одного белка вызывает такие серьезные последствия, кажется логичным попробовать давать его больным дополнительно и посмотреть, не выздоровеют ли они. Сам по себе белок BDNF, однако, не подходит на эту роль – он нестабилен, быстро деградирует в организме, и принимать бы его пришлось много, часто, да еще и в виде инъекций – потому что почти любые белки, попав в желудок, приравниваются к еде и частично расщепляются еще там. В частности, поэтому инсулин приходится вводить подкожно, а не принимать в виде таблеток.

Поэтому ученые стали искать другую молекулу, которая могла бы выполнять те же функции, что и BDNF. Как и многие ростовые факторы, BDNF – лиганд рецептора, находящегося на поверхности клеток, которые BDNF  должен убедить расти. Один из рецепторов BDNF – рецептор TrkB. TrkB – не только рецептор, но и тирозинкиназа, фосфорилирующая сама себя.

Тирозинкиназы катализируют присоединение фосфатных остатков (фосфорилируют)  к остаткам аминокислоты тирозина в белках. Как правило, это переводит белок из неактивной формы в активную. Такая регуляция обеспечивает более тонкую настройку, чем транскрипционная - белок можно активировать ровно в тот момент, когда сигнал поступил, а не ждать, пока РНК синтезируется, покинет ядро, попадет в рибосому, и белок синтезируется. Кроме того, активированный таким образом белок клетка может инактивировать, а не ждать пока он сам развалится и перестанет работать.

Тирозинкиназы – очень важные ферменты, поскольку регулируют рост и активность очень многих систем в организме. Например, рецепторы к инсулину – тоже тирозинкиназы. Со сбоями в их работе связано развитие онкологических заболеваний, многие опухолевые клетки на пути к успеху обзаводятся мутантной гиперактивной тирозинкиназой, и начинают расти особенно быстро. Поэтому ингибиторы тирозинкиназы часто предлагаются как противоопухолевые препараты (об ингибиторе тирозинкиназы как о лекарстве против лейкоза можно прочитать в очерке «Борьба с лейкозом на молекулярном уровне»). Онкологические заболевания связаны с избыточной и неконтролируемой пролиферацией клеток, но многие другие заболевания, особенно, настигающие людей старшего возраста, связаны с тем, что старые клетки гибнут быстро,  а новые замещают их медленно или вовсе не замещают. В таком случае тирозинкиназы надо не ингибировать, а помогать им. К таким случаям и относится лекарство против болезней Альцгеймера, Хантингтона и т.п., имитирующее действие BDNF.

Оказалось, что можно подобрать более устойчивую чем BDNF молекулу, обладающую настолько похожей пространственной структурой, что TrkB рецептор не сможет их различить. Нужное вещество нашлось в природе, в листьях дерева Godmania aesculifolia, растущего в Центральной и Южной Америке. Это вещество – 7,8-дигидроксифлавон (7,8-Dihydroxyflavone, 7,8-DHF), его легко можно синтезировать искусственно. В экспериментах с животными оно показало неплохие результаты в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями, инсультами, механическими повреждениями мозга, депрессиями и некоторыми другими болезнями нервной системы. Недавно начались его клинические испытания как лекарства против болезни Альцгеймера.

Еще раньше было замечено, что мыши, у которых отсутствуют или повреждены гены, кодирующие BDNF или TrkB, имеют склонность к перееданию и ожирению, а инъекции BDNF в мозг наоборот заставляют животных меньше есть и мешают им набирать вес. Всерьез, однако, это явление никто не исследовал из-за невозможности давать животным нужное количество BDNF. И вот теперь появился его заменитель - 7,8-DHF.

Рецепторы TrkB есть не только на поверхности клеток нервной системы, но и на поверхности мышечных клеток. Благодаря этому прием 7,8-DHF усиливал метаболизм в мышцах и расход энергии вообще. Самки мышей, принимавшие препарат,  переносили богатую жирами диету, не толстея, у них не развивался диабет. У самцов, однако, наблюдались и ожирение, и свойственные диабету изменения метаболизма.

Открытым остается вопрос, почему этот эффект 7,8-DHF заметен только у самок (эффекты, связанные с нервной системой, присутствуют у обоих полов). Возможно, это связано с взаимным влиянием эстрогена и сигнального пути BDNF. Есть данные и в пользу того, что 7,8-DHF влияет на метаболизм эстрогена, а эстроген усиливает сигналы, передающиеся по этому пути.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.