Гомоцистеин и митохондрии: как вещество может вредить мозгу крыс

Гомоцистеин — это аминокислота, которая в норме присутствует в крови. Когда её становится слишком много (гипергомоцистеинемия), она считается фактором риска для болезней мозга, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Однако до сих пор было неясно, как именно гомоцистеин запускает повреждение нервных клеток.

В новом исследовании на крысах учёные показали, что избыток гомоцистеина мешает митохондриям — «энергетическим станциям» клеток. В гиппокампе (области мозга, отвечающей за память) гомоцистеин подавлял работу комплекса I дыхательной цепи — ключевого звена производства энергии. Это приводило к накоплению активных форм кислорода, которые повреждают клетки.

Оказалось, что гомоцистеин снижает уровень белка Ndufa1, необходимого для сборки комплекса I. Это происходило из-за вмешательства в работу фактора транскрипции Creb1, который управляет синтезом Ndufa1. Кроме того, гомоцистеин тормозил путь NAD+/Sirt1, важный для поддержания здоровья митохондрий. В результате митохондрии теряли форму, хуже обновлялись и не очищались от повреждённых частей, что в итоге нарушало связи между нейронами и ухудшало память у крыс.

Когда исследователи искусственно повышали уровень Ndufa1, все эти нарушения исчезали. Это указывает на то, что Ndufa1 — ключевой переключатель повреждения митохондрий под действием гомоцистеина. Учёные предполагают, что воздействие на Ndufa1 или восполнение NAD+ может стать новой стратегией защиты от нейродегенерации, вызванной гомоцистеином. Однако пока это только эксперименты на крысах, и на людях такой подход не проверялся.