Нейропротекторная активность белка HSP70 при моделях нейродегенеративных заболеваний: данные исследований Сеченовского университета
Сотрудники Сеченовского университета опубликовали цикл работ в рецензируемых международных журналах (Frontiers in Molecular Neuroscience, Applied Sciences, Laser Physics Letters), подтверждающих защитную роль белка теплового шока HSP70 при патологиях дегенеративного характера (БАС, болезни Паркинсона и Альцгеймера).
Нейродегенеративные процессы характеризуются необратимой потерей нейронов, и поиск эффективных терапевтических мишеней остается приоритетной задачей современной медицины. Белки теплового шока (HSP, 70 кДа) выступают ключевыми регуляторами клеточного протеостаза. По словам к.м.н., доцента Г.А. Пьявченко, их основная функция заключается в предотвращении агрегации новообразованных полипептидных цепей и утилизации или рефолдинге поврежденных белковых структур. Данный механизм имеет широкое применение в биомедицине, включая неврологию, онкологию и регенерацию тканей.
Материалы и методы В экспериментальной части оценивалось влияние гиперэкспрессии человеческой изоформы белка HSPA1A на трансгенных мышах с FUS-ассоциированной моделью нейродегенерации (аналог БАС). Для верификации данных применялись методы количественного иммунофлуоресцентного картирования и рамановской спектроскопии с интеграцией машинного обучения.
Результаты
- Клеточная защита: Избыточная продукция HSP70 предотвращала агрегацию патологических белков и снижала уровень гибели нейронов, поддерживая гомеостаз протеома в условиях стресса.
- Безопасность: Введение рекомбинантного HSP70 в дозе до 500 мкг/кг не вызывало гистологических изменений в тканях мозга, печени, селезенки и тимуса.
- Компартментализация: Установлено, что нейропротекторный эффект реализуется исключительно при внутриклеточной локализации HSP70. Экстрацеллюлярное присутствие белка может интерпретироваться иммунной системой как сигнал повреждения (DAMP), что требует тщательного контроля при разработке терапевтических стратегий.
- Когнитивный аспект: Снижение выраженности нейродегенерации отмечено не только в моторных зонах и спинном мозге, но и в структурах лимбической системы, что указывает на потенциал для сохранения когнитивных функций.
Заключение Как отмечает Г.А. Пьявченко, использование трансгенных моделей, экспрессирующих именно человеческие гены HSP, обеспечивает высокую релевантность полученных данных. Подтвержденный факт замедления нейродегенерации смещает фокус дальнейших исследований на разработку методов направленной внутриклеточной доставки рекомбинантного белка или фармакологической индукции его эндогенной экспрессии.
Первоисточник: портал «Научная Россия».