Обнаружен белок, из-за которого жирная пища разрушает мозг

Жирная пища бьёт не только по фигуре: у мышей она резко снижает уровень белка PQBP1 в коре головного мозга, разрушая связи между нейронами и подрывая память. Молекулярный механизм этого процесса раскрыла команда Хитоси Окадзавы из Токийского института науки совместно с коллегами из Университета Тейкё. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Psychiatry.

О том, что калорийные рационы ведут к ожирению и диабету, известно давно. Накопленные данные свидетельствуют и о серьёзном ударе по мозгу — от снижения когнитивных способностей до повышенного риска нейродегенерации, включая болезнь Альцгеймера. Среди вероятных причин учёные называли воспаление в мозге и инсулинорезистентность, однако какая именно поломка происходит внутри нейронов, оставалось загадкой.

Ключевым звеном оказался белок PQBP1. Он управляет альтернативным сплайсингом — «перекройкой» считанных с ДНК инструкций, позволяющей одному гену производить сразу несколько вариантов белка. У мышей на жирном рационе уровень PQBP1 в коре резко падал: жирная пища через инсулиновую сигнализацию подавляла белок PPARгамма, отвечающий за активацию этого гена. Секвенирование РНК показало, что у грызунов, просидевших на такой диете одну и шесть недель, сбой сплайсинга затронул те же самые гены синапсов, что и у мышей, у которых PQBP1 заранее удалили из нейронов. Итог — повреждённые синапсы и провалы в тестах на память.

Однако пострадавший мозг, как отмечают авторы, поддаётся восстановлению. Пиоглитазон — препарат, давно применяемый при диабете, — вернул уровень белка в норму, исправил сплайсинг ключевых генов и улучшил память подопытных животных. Эффективной оказалась и генная терапия: вирусный вектор доставил нейронам рабочую копию нужного гена, а помогло даже точечное восстановление отдельных генов-мишеней.

«Понимание того, как связанные с диетой изменения PQBP1 влияют на сплайсинг и работу синапсов, открывает новое направление в разработке средств против когнитивных нарушений», — говорит Окадзава.

Все результаты пока получены на мышах, и до новых схем лечения человеческого мозга ещё далеко. Тем не менее сама идея выглядит многообещающе: старый диабетический препарат однажды сможет защищать память у людей из группы риска, а зависящий от PQBP1 сплайсинг — стать мишенью для принципиально новых лекарств. Авторы намерены продолжить исследования того, как именно пища перепрограммирует наш мозг.