Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук
en ИТЭБ (ru)

В настоящее время, по мере увеличения продолжительности жизни (и пенсионного возраста) все более актуальной становится проблема нейродегенеративных заболеваний, при которых наблюдается прогрессирующая гибель определенных групп нервных клеток и одновременно - постепенно нарастающее истощение (атрофия) соответствующих отделов головного и/или спинного мозга. Помимо возрастных нарушений, особое значение имеют нейродегенеративные расстройства, приобретенные вследствие травматического, гипоксического или токсического воздействия и связанные с развитием судорожной активности. До сих пор лечение болезней Альцгеймера, Паркинсона, эпилепсии и др. остается лишь симптоматическим. Важность исследований, направленных на уточнение молекулярных механизмов развития нейродегенеративных заболеваний и на развитие способов нейропротекции не вызывает сомнений.

Ученые из Пущино, совместно с коллегами из Франции, проводят поиск метаболических механизмов нейродегенеративных заболеваний, при которых в мозге нарушается потребление глюкозы. Результаты их исследований опубликованы в августовском номере журнала Neurobiology of Disease.

«Ранее в нашей Лаборатории на крысах in vivo было показано, что развитие гипометаболизма ведет к развитию судорожной активности – состоянию схожему с эпилепсией. В данной работе впервые было показано, что индукция единичных судорожных разрядов на переживающих срезах мозга мышей, уже спустя 1 час приводит к существенным нарушениям (снижению) потребления глюкозы. Таким образом, предполагается, что нарушение метаболизма после генерации единичных судорожных разрядов, по принципу положительной обратной связи ведет к увеличению вероятности генерации последующих судорог, еще большему нарушению метаболизма и усугублению нейропатологии. Добавление конечного продукта расщепления глюкозы - пирувата в инкубационную среду приводило к нормализации (повышению) потребления глюкозы» - рассказал пресс-службе ИТЭБ РАН автор статьи научный сотрудник Лаборатории системной организации нейронов, кандидат биологических наук Антон Мальков.

Т.е. добавление пирувата приводило к снижению негативных последствий от припадков. Если сопоставить полученные результаты с тем, что происходит у людей при эпилепсии, можно предположить, что после единичного эпизода судорог, будет происходить нарушение потребления глюкозы клетками мозга, которое в свою очередь будет повышать вероятность возникновения последующих судорожных эпизодов. Однако, если на стадии первичного нарушения метаболизма удастся восстановить потребление глюкозы (например, за счет введения пирувата, как было сделано в данной работе) можно ожидать снижение вероятности генерации последующих судорог! Данный проект является шагом к разработке и применению нового метаболического препарата при эпилепсии.

Работа поддержана грантом Французского Национального Исследовательского Агентства “METANEX” (ANR-2010-BLAN-1443-01), исследовательским грантом Ассоциации по болезни Альцгеймера NESAD-12-242486 и грантом Российского научного фонда №17-75-20245.



Источник:
Malkov A., Ivanov A.I., Buldakova S., Wassem T., Popova I., Zilberter M., Zilberter Yu. Seizure-induced reduction in glucose utilization promotes brain hypometabolism during epileptogenesis. Neurobiology of Disease, V. 116, August 2018, Pages 28-38. Available online 27 April 2018.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996118301244



Материал подготовила:
Алсу Дюкина
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru