Novorazvijeni molekul, LK-2, mogao bi da pruži informacije o novim terapijama za povrede mozga povezane sa moždanim udarom, otkrili su naučnici u bolnici za bolesnu decu (SickKids).
Ishemijski moždani udar nastaje kada se prekine dotok krvi u deo mozga, lišavajući moždane ćelije kiseonika i hranljivih materija. Bez blagovremenog lečenja, moždane ćelije mogu da umru, što dovodi do trajnog oštećenja mozga i njegovih funkcija. Moždani udar je jedan od vodećih uzroka smrti i invaliditeta širom sveta, koji pogađa milione svake godine.
Međunarodna studija objavljena u časopisu Nature zajedno sa dr Lu-Jang Vangom, višim naučnikom u programu neuronauka i mentalnog zdravlja na SickKids-u, i naučnicima kliničarima na Medicinskom fakultetu Univerziteta Jiao Tong u Šangaju, otkrila je molekul koji drži potencijal da zaštiti neurone tokom moždanog udara i spreči oštećenje mozga povezanog sa moždanim udarom.
„Naši nalazi pružaju potpuno nov način razmišljanja o spasavanju ćelija uz minimiziranje neželjenih neuronskih nuspojava konvencionalne terapije moždanog udara“, kaže Vang, koji drži katedu za istraživanje mozga prvog reda u Kanadi za razvoj mozga i poremećaje. „Molekul LK-2 bi mogao biti ključ za otključavanje uspešnih terapija za pacijente sa moždanim udarom.“
Jedan od glavnih krivaca za oštećenje mozga izazvanog moždanim udarom je neurotransmiter koji se zove glutamat. Kada je mozak gladan kiseonika i šećera, nivoi glutamata dramatično rastu, preterano stimulišući N-metil-daspartat receptore (NMDAR) na membrani moždanih ćelija. Ovo uzrokuje navalu kalcijuma da uđe u ćelije, pokrećući kaskadu događaja koji na kraju dovode do smrti ćelije.
Decenijama, istraživači su pokušavali da razviju lekove koji mogu da blokiraju NMDAR i spreče neurotoksičnost koja dolazi sa povišenim nivoima glutamata.
Međutim, prethodni lekovi koji su ciljali na NMDAR-e bili su neefikasni i nisu uspeli da prevaziđu klinička ispitivanja jer NMDAR-ovi igraju važnu ulogu u redovnim funkcijama mozga, kao što su učenje i pamćenje. Pored toga, potpuno blokiranje NMDAR-a može izazvati ozbiljne neželjene efekte, kao što su psihoza i kognitivno oštećenje.
Tim je otkrio da se glutamat takođe može vezati za i aktivirati tip senzora acidoze koji se zove jonski kanali koji osećaju kiselinu (ASIC), koji se normalno aktiviraju kiselinama. ASIC-ovi su prisutni u membrani moždanih ćelija — poput NMDAR-a — i mogu dozvoliti jonima kalcijuma da uđu u ćelije kada su stimulisani.
„Pokazali smo da glutamat može pojačati aktivnost ASIC-a, posebno u kiselim uslovima koji se javljaju tokom moždanog udara“, objašnjava Vang. „To znači da glutamat napada moždane ćelije i kroz NMDAR i ASIC – nešto što ranije nismo znali.“
Identifikovanjem specifičnog mesta u ASIC-ovima gde se glutamat vezuje, tim je uspeo da razvije novi molekul, nazvan LK-2, koji može selektivno blokirati mesto vezivanja glutamata u ASIC-ovima, ali ostaviti NMDAR netaknute.
U pretkliničkim modelima, tim je otkrio da LK-2 efikasno sprečava glutamat da preterano stimuliše ASICs kako bi se smanjio protok kalcijuma i ćelijska smrt. Štaviše, LK-2 nije uticao na NMDAR ili druge regularne neuronske transmisije, što sugeriše njegov potencijal kao sledeća generacija terapeutika za moždani udar.
„Naše istraživanje je otkrilo novi način zaštite mozga od toksičnosti glutamata bez ometanja NMDAR-a“, kaže Vang.
Vangovo istraživanje će nastaviti da istražuje funkciju i mehanizme LK-2, u nadi da će razviti buduća klinička ispitivanja.
