По утверждению ученых Университета Джонса Хопкинса, малая молекула, известная своей способностью оказывать регулирующее воздействие на белые клетки крови, обладает еще одним свойством: она участвует в защите клеток головного мозга от пагубных последствий инсульта. Эта молекула, микроРНК-223, влияет на то, как клетки мозга реагируют на вызванное инсультом временное прекращение поступления крови и, следовательно, в значительной степени определяют вероятность нанесения им непоправимого вреда.

РНК известны, прежде всего, как посредники, передающие закодированную в ДНК генетическую информацию, а затем помогающие, на основе этой информации, строить необходимые клетке белки. Но десять лет назад ученые открыли совершенно другой класс РНК – маленькие подвижные фрагменты генетического материала, не кодирующие белки, а регулирующие белковый синтез. Регуляция синтеза белков посредством микроРНК основана на их способности связываться с молекулами матричной РНК, несущими генетическую информацию, и, таким образом, препятствовать доставке этих сообщений.

Профессор неврологии
Валина Доусон
(Valina Dawson), PhD.
(hopkinsmedicine.org)

«По сравнению с большинством способов «выключения» генов этот отличается особой быстротой», – поясняет руководитель исследования Валина Доусон (Valina Dawson), PhD, профессор Института клеточной инженерии (Institute for Cell Engineering) Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University School of Medicine).

Резонно рассудив, что это быстродействие, наряду с другими свойствами, может сделать молекулы микроРНК хорошей мишенью терапевтических препаратов, профессор Доусон и ее коллеги приступили к поиску микроРНК, регулирующих реакцию клеток головного мозга на кислородное голодание.

Ученые искали белки, уровень которых повышается в клетке, подвергшейся стрессу, а затем изучали, как регулируется синтез этих белков. Для многих из них определенную роль играла микроРНК-223.

Как оказалось, большинство регулируемых микроРНК-223 белков участвует в обнаружении и реакции на глутамат – химический сигнал, используемый мозгом в межклеточной коммуникации. Инсульт или травмы, наряду с целым рядом других заболеваний, таких как аутизм и болезнь Альцгеймера, могут привести к опасному избытку глутамата в головном мозге. Так как микроРНК-223 вовлечена в регуляцию синтеза такого большого количества различных белков, а также оказывает влияние на рецепторы глутамата, которые тоже участвуют во множестве различных процессов, область воздействия этой молекулы оказалась гораздо шире, чем ожидалось.

«До этого эксперимента мы не представляли, что одна микроРНК может регулировать такое количество белков», – отмечает первый автор исследования доктор Магед Харраз (Maged M. Harraz).

«Мы поставили своей целью найти малую молекулу с очень специфическими эффектами в головном мозге, которая могла бы стать мишенью будущих методов лечения инсульта», – комментирует результаты исследования профессор Доусон. «То, что мы открыли, это молекула, участвующая в иммунном ответе, которая сложными путями воздействует и на мозг. Это ставит ряд интересных вопросов о том, что и как делает микроРНК-223, но какое бы то ни было терапевтическое ее использование остается под большим вопросом».

По ее мнению , исходя из полученных данных, можно предположить, что в ближайшем будущем микроРНК-223 не сможет стать терапевтической мишенью, если только ученые не поймут, как избежать нежелательных побочных эффектов.

Исследование финансировалось Национальными институтами здравоохранения (National Institutes of Health) США и опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Аннотация к статье

MicroRNA-223 is neuroprotective by targeting glutamate receptors