Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета раскрыли функциональное взаимодействие дофаминового транспортера с другими генами черной субстанции мозга и открыли неизвестные компенсаторные механизмы. Эти механизмы обладают большим потенциалом как мишени для разработки новых терапевтических стратегий против тяжелых болезней.
Многофункциональный дофамин
Дофамин выполняет ключевую роль не только в системе вознаграждения, но и в регуляции внимания, памяти, движения и работы внутренних органов. Сбои в его системе приводят к развитию серьезных патологий, таких как болезнь Паркинсона.
Уникальная модель СПбГУ: крысы DAT-KO
Специалисты Института трансляционной биомедицины СПбГУ создали и исследуют линию крыс DAT-KO с неактивным геном дофаминового транспортера. Эти животные меньше по размеру, гиперактивны, демонстрируют стереотипные движения и трудности в обучении, являясь ценной моделью для изучения нейропсихических расстройств, включая СДВГ.
Фокус на черной субстанции
Ключевой интерес ученых был сосредоточен на дофаминовых нейронах черной субстанции – небольшой, но критически важной области мозга, управляющей движениями. Повреждение этих клеток напрямую связано с болезнью Паркинсона. Исследователи СПбГУ тщательно изучили функциональную связь дофаминового транспортера с другими генами данной зоны при патологиях.
Методы и открытия
Команда начала со сравнения активности генов у здоровых людей, пациентов с паркинсонизмом и лабораторных крыс Института трансляционной биомедицины СПбГУ. Был обнаружен слаженный механизм работы гена транспортера с генами, ответственными за синтез, хранение и сигнальную передачу дофамина. Далее был проведен детальный анализ линии DAT-KO с включением в исследование гена тирозин-гидроксилазы – ключевого фермента производства гормона.
Важное свидетельство компенсации
«Определив гены, связанные с дофаминовым транспортером, мы измерили уровень их экспрессии у модельных животных, – поясняет старший научный сотрудник СПбГУ Анастасия Ваганова. – У крыс DAT-KO оказалась повышена экспрессия мРНК гена тирозин-гидроксилазы. Это указывает на компенсацию отсутствия транспортера в нейронах черной субстанции. При этом взаимосвязи между генами сохранились, что также может быть компенсаторным ответом».
Значимость работы и перспективы
Эксперименты выявили, что активация гена тирозин-гидроксилазы у крыс DAT-KO – это попытка организма восполнить дефицит транспортера, хотя ее недостаточно для полной нормализации дофамина. Однако сохранение межгенных связей свидетельствует о скрытых компенсаторных механизмах.
Поиск соединений, влияющих на активность этих рецепторов, – важнейшее направление работы Института трансляционной биомедицины СПбГУ. Институт, основанный под руководством признанного мирового лидера в фармакологии дофаминовой системы Рауля Гайнетдинова, фокусируется на создании инновационных препаратов для терапии болезней мозга с использованием методов генетики и молекулярной биологии.
Полученные данные критичны для понимания адаптации нейронов черной субстанции к серьезным повреждениям. Крысы DAT-KO открывают перспективный путь для исследования нейронной устойчивости при нейродегенерации и поиска новых методов лечения. Дальнейшая работа с этой линией позволит специалистам СПбГУ глубже раскрыть механизмы стабилизации дофаминовых нейронов в условиях отсутствия ключевого звена их сигнального пути.
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
