Два компонента кофе защитили нейроны при болезни Паркинсона
Как показали авторы статьи в PNAS, продолжительное потребление модельными мышами с болезнью Паркинсона низких доз кофеина и эйкозанил-5-гидрокситриптамида облегчило у животных поведенческие симптомы и снизило количество фосфорилированного α-синуклеина в нейронах. По-видимому, оба эти компонента кофе действуют через разные механизмы на одну и ту же мишень — фермент, который препятствует накоплению синуклеина.
Болезнь Паркинсона — тяжелое нейродегенеративное заболевание, обусловленное гибелью дофаминэргических нейронов в результате образования в них скоплений белка α-синуклеина (эти скопления еще называются тельцами Леви). В норме растворимый белок, α-синуклеин начинает «склеиваться» и образовывать опасные агрегаты при навешивании на него остатка фосфорной кислоты (модификация, называемая фосфорилированием). Удалением фосфатов как с синуклеина, так и с других белков, ассоциированных с нейродегенеративными заболеваниями, занимается фермент фосфатаза PP2A. Показано, что при болезни Паркинсона ее активность в нейронах снижена.
Эпидемиологические исследования на людях неоднократно связывали снижение риска развития нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Паркинсона, с регулярным потреблением кофе. Исследовательская группа из Медицинской школы имени Роберта Вуда Джонсона (Нью-Джерси, США) под руководством Марала Мурадяна (M. Maral Mouradian) занимается изучением связи кофе и нейродегенерации на молекулярном уровне. Ранее ученые уже показали, что один из компонентов кофе, эйкозанил-5-гидрокситриптамид, ингибирует фермент, подавляющий активность фосфатазы PP2A. У модельных мышей, которым в пищу в больших дозах добавляли это вещество в течение девяти месяцев, симптомы заболевания были выражены значительно слабее, за счет повышения активности PP2A и снижения накопления синуклеина.
Эйкозанил-5-гидрокситриптамид - производная серотонина, где к аминогруппе присоединен остаток эйкозановой (арахиновой) жирной кислоты. Компонент липидной фракции кофе и кофе-масла. Wikimedia Commons
Основной действующий компонент кофе — кофеин, также был замеченв предотвращении агрегации α-синуклеина. В новой работе американские исследователи показали, что кофеин и эйкозанил-5-гидрокситриптамид в паре даже в низких дозах проявляют защитный эффект по тому же самому механизму.
Эксперимент проводили на генно-модифицированных мышах с болезнью Паркинсона (у них в нейронах экспрессировался человеческий α-синуклеин). В норме через несколько месяцев после рождения у них уже проявляются поведенческие симптомы заболевания (изменение походки, когнитивные нарушения и так далее). Мыши, которым с рождения в пищу добавляли низкие субтерапевтические дозы обоих веществ, через шесть месяцев проходили поведенческие тесты значительно лучше, чем контрольные мыши. Активность фермента у них в мозге была повышена, а агрегации α-синуклеина почти не наблюдалось. При этом по отдельности оба компонента в такой концентрации защитного эффекта не проявляли.
Накопление фосфорилированного альфа-синуклеина в коре (А) и гиппокампе (B) обычных мышей (WT) и мышей с болезнью Паркинсона (SynTg). CAF - кофеин, EHT - эйкозанил-5-гидрокситриптамид. Run Yan et al / PNAS 2018
Обсуждая механизм наблюдаемого эффекта, авторы предположили, что компоненты через разные пути действуют на одну и ту же мишень — PP2A. Если эйкозанил-5-гидрокситриптамид ингибирует снижение ее активности путем метилирования, кофеин, вероятно, проявляет действие через подавление аденозиновых рецепторов, так как в одном из предшествующих экспериментов полное удаление этих рецепторов тоже защитило мышей от нейродегенерации.
В завершение авторы подчеркивают, что кофе содержит около тысячи активных компонентов, которые могут проявлять взаимодополняющий эффект. Приведенная пара веществ, вероятно, вносит вклад в суммарное влияние кофе на потребителя, но вряд ли дело ограничивается только ей.