Печень против старости

Учёные обнаружили, что печень во время физических упражнений отправляет в мозг химический сигнал, который укрепляет его защитный барьер и улучшает память. К такому выводу пришла группа исследователей из Университета Калифорнии в Сан‑Франциско. В ходе экспериментов они выяснили: особый фермент печени, выделяемый в кровь после нагрузки, помогает стареющему мозгу восстанавливаться и работать лучше — даже если сам организм уже давно не способен бегать по дорожке.

О пользе аэробных тренировок для мозга медики говорят десятилетиями. Движение стимулирует появление новых нейронов, улучшает обучение, снижает воспаление в мозге. Но для пожилых людей или людей с ограниченной подвижностью регулярный спорт — роскошь. Слабость, проблемы с сердцем, банальная невозможность бегать превращают советы «вам надо тренироваться» в издевательство. Поэтому учёным пришлось искать иной путь — попытаться выделить сами «сигналы», которые запускает движение.

Команда под руководством Сола А. Вильеды много лет изучает, как вещества в крови влияют на старение. Ранее они показали: если перелить плазму крови от спортивной мыши её ленивой подруге, мозг последней начинает работать лучше. Тогда исследователи нашли виновника — фермент GPLD1, который вырабатывается печенью после нагрузки. Он не проникает через гематоэнцефалический барьер — плотный слой клеток на стенках сосудов мозга, который защищает его от токсинов. Значит, эффект идёт через сами сосуды.

Используя генетический анализ, учёные нашли белок TNAP. В молодости его мало, с возрастом становится много. А много — плохо: стенки сосудов становятся рыхлыми, барьер протекает, мозг воспаляется. Вот тут GPLD1 и проявляет себя: он действует как молекулярные ножницы, которые срезают лишний TNAP и восстанавливают защиту.

Чтобы проверить гипотезу, исследователи увеличили уровень TNAP у молодых мышей. Результат был удручающим: их барьер стал дырявым, память ухудшилась — словно животные резко постарели. Затем старых мышей обработали инструкциями для повышения уровня GPLD1, симулируя эффект тренировок. Уровень TNAP снизился, барьер укрепился, память улучшилась. Мыши лучше ориентировались и узнавали новые предметы.

Команда пошла дальше и протестировала препарат SBI-425 — ингибитор TNAP. Он не проникает в мозг, действует только на стенки сосудов и даёт тот же эффект, что и фермент печени. У старых мышей память улучшилась, барьер восстановился.

Затем учёные изучили модель болезни Альцгеймера. У таких животных и барьер слабее, и в мозге накапливаются липкие бляшки. После обработки GPLD1 или SBI-425 плотность бляшек уменьшилась, поведение стало лучше — например, мыши начали строить более аккуратные гнёзда.

Исследователи также изучили образцы тканей умерших людей. У тех, кто страдал болезнью Альцгеймера, в сосудах мозга обнаружили повышенный TNAP. Это подтверждает, что механизм работает и у людей.

Тем не менее есть риски: TNAP важен не только для сосудов, но и для минерализации костей. Любой будущий препарат должен будет действовать исключительно на сосуды мозга.

Однако одно ясно: печень выступает химическим посредником между физической активностью и мозгом. Когда организм двигается, печень отправляет сигнал укреплять защиту. Когда движение прекращается — барьер слабеет. И теперь учёные знают, что именно можно попытаться «упаковать» в лекарство, чтобы вернуть мозгу молодость.