Группа нейробиологов из Австрии, Германии и Нидерландов подтвердила важность отбраковки части нейронов для формирования памяти. В серии экспериментах на мухах-дрозофилах исследователи продемонстрировали не только сам этот эффект, но и обнаружили то, что полиамины, продукты гнилостного разложения белков, способны улучшить память в пожилом возрасте. Подробности со ссылкой на публикацию ученых в Nature Neuroscience приводит Nature news.
Эксперименты ученых были спланированы с учетом ранее полученных данных о роли аутофагии в процессе старения. Ряд предыдущих исследований показал, что с возрастом процесс переваривания клетками лишних структур (и иногда самих себя) замедляется, а стимулирование аутофагии приводит к увеличению продолжительности жизни как минимум у нематод Caenorhabditis elegans и дрозофил. Ученые уже знали и о том, что добавление в корм беспозвоночных животных полиаминов тоже увеличивает продолжительность жизни, однако у них не было данных о том, есть ли связь между полиаминами, продолжительностью жизни, аутофагией и работой памяти.
Ученые продемонстрировали то, что добавление в рацион дрозофил спермидина и путресцина, двух полиаминов, предотвращает ухудшение памяти с возрастом. Влияние веществ на память у мушек удалось выявить в опытах, где у насекомых формировали условные рефлексы, сочетая определенный запах со слабым, но неприятным электрическим разрядом. Подобная экспериментальная методика давно стала стандартной при работе с беспозвоночными животными и она применяется не только в опытах с мушками, но даже в работе с более примитивными круглыми червями.
Второй эксперимент с генетически модифицироваными дрозофилами позволил показать, что обнаруженный эффект полиаминов связан с аутофагией. Мушки, у которых был изначально нарушен механизм самопереваривания клеток, оказались не подвержены действию спермидина и путресцина: добавление в диету полиаминов у них не привело к значимому улучшению памяти. Третий опыт, описанный учеными, заключался в замене полиаминов на орнитиндекарбоксилазу, фермент, превращающий аминокислоту орнитин в путресцин: результаты оказались схожими с воздействием самого путресцина.
Исследователи считают, что результаты их опытов могут быть с определенной осторожностью перенесены и на человека. Не участвовавший в исследовании эксперт, Рональд Дэвис из исследовательского института Скриппса в США, считает что работа его европейских коллег открывает новые возможности для поиска ноотропных препаратов. В то же время требуется заметить, что путресцин является веществом, которое обладает резким неприятным запахом и именно оно наряду с другим полиамином, кадаверином, представляет собой типичный продукт гнилостного распада белков. Устаревшее название путресцина и ряда других диаминов — «трупный яд», более ста лет назад с ним связывали смертельные отравления медиков, вскрывавших трупы.
Современные исследования показали, что и путресцин, и иные аналогичные диамины, играет важную роль в нормальных биохимических процессах внутри живой клетки. Несмотря на то, что в чистом виде путресцин может вызывать ожоги при контакте с кожей, он не столь уж токсичен (летальная доза всего в восемь раз меньше таковой для поваренной соли). Смертельные случаи среди вскрывавших трупы обусловлены заражением бактериями, а не действием полиаминов.