Раскрыта роль сахара в защите мозга от старения

Молекулы сахара играют важную роль в защите мозга от старения, показало исследование в журнале Nature. Одна из его авторов, стипендиат Стэнфордской программы Bio-X София Ши, раскрыла подробности.

Предметом изучения стал гликокаликс — сложный «лес» сахарных молекул, покрывающий эндотелиальные клетки гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). С возрастом этот защитный слой значительно разрушается, что приводит к дисфункции ГЭБ и нейровоспалению — ключевым факторам когнитивного снижения и нейродегенеративных заболеваний.

Скрытый щит мозга

«Гликокаликс действует как защитный барьер для кровеносных сосудов мозга. Когда мы восстановили эти критические сахарные молекулы у старых мышей, мы увидели значительное улучшение как целостности барьера, так и когнитивных функций», — рассказала исследовательница журналу Brain Medicine.

Это открытие стало первым случаем, когда ученым удалось обратить возрастную дисфункцию ГЭБ путем восстановления гликокаликса.

От головоломок к белкам: научный путь

Путь доктора Ши к этому открытию начался с детского увлечения головоломками и распознаванием паттернов — навыков, которые позже оказались бесценными для расшифровки сложного языка гликозилирования. Она объединила две разные области — гликобиологию и нейронауки — чтобы решить вопросы, которые другие упускали из виду.

«Посттрансляционные модификации, такие как гликозилирование, слишком долго оставались без внимания. Эти модификации могут полностью изменить функцию белка, но мы только начинаем понимать их роль в здоровье мозга и болезнях», — пояснила Ши.

Ее работа выводит гликобиологию на передний край исследований нейродегенерации, бросая вызов давним представлениям о терапевтических мишенях.

Терапевтические перспективы и будущие направления

Ши и ее коллеги идентифицировали специфические муцин-связанные O-гликаны как критически важные для целостности ГЭБ, что может привести к созданию методов лечения, воздействующих на первопричины нейродегенерации, а не просто смягчающих симптомы.

Появились и новые вопросы:

• Может ли восстановление гликокаликса предотвратить или замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера у людей?
• На каком этапе старения начинается разрушение этих защитных молекул?
• Какие экологические или генетические факторы влияют на здоровье гликокаликса в течение жизни?

Ответы на них даст следующий этап исследований Софии Ши в Институте Роуленда при Гарвардском университете, где она открывает свою лабораторию.

Но уже теперь ясно: гематоэнцефалический барьер — это не просто стена, а динамичный, покрытый сахарами интерфейс. И это понимание сулит успех в применении направленных на  него терапий.