Нейродегенеративті аурулар, мысалы, Альцгеймер, Паркинсон және Хантингтон аурулары, нейрондардың біртіндеп бұзылуы мен өлуі нәтижесінде дамиды. Бұл үдемелі ми жасушаларының жоғалуы есте сақтау қабілетінің нашарлауына, когнитивті бұзылыстарға және қозғалыс функцияларының бұзылуына әкеледі. Уақыт өте келе мұндай жағдайлар өмір сапасын айтарлықтай төмендетіп, науқастарды тұрақты күтімге тәуелді етеді. Қазіргі дәрі-дәрмектер аурудың белгілерін жеңілдетуге ғана көмектеседі, бірақ патологиялық процесті тоқтата алмайды және кері қайтара алмайды, сондықтан жаңа терапиялық тәсілдерді іздеу аса маңызды.

Болашағы зор стратегиялардың бірі — нейрондық дифференциацияны ынталандыру, яғни жаңа нейрондардың түзілу процесі. Бұл жаңа жасушалар өліп қалған нейрондарды алмастырып, нейродегенерацияны баяулатуы немесе тіпті кері қайтаруы мүмкін.

К дәрумені және оның миды қорғаудағы рөлі

К дәрумені — майда еритін қоректік зат, негізінен қанның ұюы мен сүйек саулығын қолдаудағы рөлімен танымал. Соңғы жылдары ол ми жасушаларының дамуы мен қорғанысына әсері арқылы ғалымдардың назарын аударуда. Алайда К дәруменінің табиғи түрлері, мысалы, менахинон-4 (MK-4), нейродегенеративті ауруларды регенеративті емдеуде жеткілікті тиімді болмауы мүмкін.

К дәруменінің жаңа аналогтары: инновациялық тәсіл

Жапониядағы Сибаура технологиялар институтының ғалымдары ACS Chemical Neuroscience журналында жарияланған зерттеуде айқын нейроактивті қасиеттері бар К дәруменінің жаңа аналогтарын жасап, сынақтан өткізді. Зерттеушілер К дәруменінің нейрондық дифференциацияға ықпал ететін ерекше механизмін де анықтады.

Доктор Хирота былай деп атап өтті: «Жаңа синтезделген К дәрумені аналогтары табиғи К дәруменімен салыстырғанда нейрондық прогенитор жасушалардың нейрондарға айналуын шамамен үш есе тиімді ынталандырды. Нейрондардың жоғалуы нейродегенеративті ауруларға тән болғандықтан, мұндай аналогтар жоғалған нейрондар мен ми функцияларын қалпына келтіруге көмектесетін регенеративті агенттерге айналуы мүмкін».

Гибридті молекулаларды синтездеу және сынау

К дәруменінің биологиялық әсерін күшейту үшін зерттеушілер оны ретиноев қышқылымен (нейрондық дифференциацияға ықпал ететін А дәруменінің белсенді метаболиті), карбон қышқылымен немесе метил эфирімен біріктіріп, 12 гибридті гомолог жасады. Кейін әр қосылыстың нейрондық дифференциацияны қаншалықты тиімді ынталандыратынын бағалады.

К дәрумені мен ретиноев қышқылы гендердің транскрипциясына сәйкесінше стероидты және ксенобиотикалық рецептор (SXR) және ретиноев қышқылы рецепторы (RAR) арқылы әсер етеді. Жаңа қосылыстармен өңделген тышқан нейрондық прогенитор жасушаларындағы осы рецепторлардың белсенділігін өлшеу арқылы ғалымдар гибридтердің екі бастапқы молекуланың да биологиялық функцияларын сақтайтынын анықтады.

Ретиноев қышқылы мен метил эфирін біріктірген қосылыс нейрондық дифференциацияны бақылаумен салыстырғанда үш есе арттырып, табиғи К дәруменіне қарағанда әлдеқайда жоғары белсенділік көрсетті. Бұл жетілдірілген нұсқа Novel VK (жаңа К дәрумені аналогы) деп аталды.

Әсер ету механизмдері және қолдану перспективалары

К дәруменінің қорғаныш әсерін жақсырақ түсіну үшін команда MK-4-пен өңделген нейрондық дің жасушаларындағы ген экспрессиясын осы процесті басқан жасушалармен салыстырды. Транскриптомдық талдау К дәрумені арқылы индуцирленген нейрондық дифференциация метаботропты глутамат рецепторлары (mGluR), әсіресе mGluR1 арқылы эпигенетикалық және транскрипциялық процестер арқылы жүретінін көрсетті.

Бұрын mGluR1 синапстық берілуге маңызды рөл атқаратыны және бұл рецептор жоқ тышқандарда нейродегенеративті ауруларға ұқсас қозғалыс және синапстық бұзылыстар байқалатыны анықталған. Құрылымдық модельдеу мен молекулалық докинг Novel VK-ның mGluR1-ге жоғары аффинитетін растады.

Биожетімділік және фармакокинетика

Кейінгі тәжірибелер Novel VK-ның жасушаларға оңай еніп, табиғи К дәруменіне қарағанда MK-4-ке тезірек айналатынын көрсетті. Тышқандардағы зерттеулерде тұрақты фармакокинетикалық қасиеттер, гематоэнцефалдық тосқауылды еңсеру қабілеті және мида MK-4-тің жоғары концентрациясына жету байқалды.

Зерттеудің маңызы және болашағы

Бұл зерттеу К дәрумені мен оның құрылымдық аналогтарының нейропротективті әсер ету механизмін ашып, нейродегенеративті процестерді баяулататын немесе тіпті кері қайтаратын жаңа терапиялық құралдарды жасауға жол ашады.

Қорытындылай келе, доктор Хирота: «Біздің зерттеуіміз нейродегенеративті ауруларды емдеудің әлеуетті революциялық тәсілін ұсынады. К дәрумені негізіндегі препарат Альцгеймер ауруының үдеуін баяулатып немесе оның белгілерін жеңілдетсе, бұл науқастар мен олардың отбасыларының өмір сапасын жақсартып қана қоймай, денсаулық сақтау мен ұзақ мерзімді күтім жүйесіне түсетін әлеуметтік жүктемені де айтарлықтай азайтады», — деп атап өтті.