Митохондрии, эти микроскопические структуры, которые специалисты нередко именуют энергетическими установками клетки, в контексте работы головного мозга могут играть ещё более значимую роль, чем предполагалось ранее. Именно они снабжают нейроны необходимым напряжением для коммуникации, формирования воспоминаний и поддержания стабильного функционирования мозга, как подчёркивается в недавних научных изысканиях. Исследователи из Inserm и Университета Бордо, работающие в Нейроцентре Мажанди совместно с коллегами из Université де Монктон, опубликовали в журнале Nature Neuroscience руководство, которое знаменует собой значительный прогресс в понимании деменции. Полученные результаты устанавливают причинно-следственную связь между нарушениями митохондриальной активности и когнитивными симптомами — явлениями, неразрывно связанными с нейродегенеративными заболеваниями.
Команда учёных разработала весьма необычный инструмент, позволяющий временно усиливать митохондриальную активность на животных моделях нейродегенеративных расстройств. Когда они активизировали энергетический механизм мозга, проблемы с памятью были полностью устранены. Хотя эти результаты, полученные на моделях животных, пока считаются предварительными, они указывают на интригующую возможность: митохондрии могут не просто разрушаться после начала заболевания головного мозга, а их сбои способны напрямую способствовать развитию симптомов, возникающих по мере прогрессирования деменции.
Потеря энергии и памяти мозга
Эта гипотеза способна кардинально изменить взгляды научного сообщества на будущие методы терапии. Если энергетический сбой в клетках мозга действительно допускает потерю памяти, то восстановление функций митохондрий может однажды стать стратегией, направленной на замедление или даже устранение симптомов. Митохондрия представляет собой небольшую структуру внутри клетки, помогающую вырабатывать энергию, необходимую для нормального развития, и это особенно важно для мозга, который потребляет значительную долю энергии всего организма.
Нейроны используют эту мощность для передачи сигналов друг другу. Когда активность митохондрий падает, нейронам может не хватать энергии для нормальной работы, что, в свою очередь, ослабляет связь в мозгу и приводит к проблемам с памятью и мышлением. Нейродегенеративные заболевания, включая постепенное снижение функции нейронов с развитием гибкости клеток головного мозга, давно привлекают внимание исследователей. При болезни Альцгеймера учёные уже давно заметили, что митохондриальные проблемы возникают одновременно с дегенерацией нейронов, часто ещё до того, как клетка погибает.
о времени было трудно определить, способствовала ли митохондриальная дисфункция результатом патологического процесса или просто возникшей в результате него.
Инструмент, предназначенный для перезарядки митохондрий
Чтобы изучить этот вопрос, исследователи разработали инструмент, который может временно стимулировать митохондриальную активность. Их рассуждения были простыми, но убедительными. Если бы повышение активности митохондрий улучшило симптомы у животных, то было бы очевидно, что нарушение митохондрий может предшествовать соединению нейронов и напрямую способствовать ухудшению когнитивных функций.
Более ранние исследования исследовательских групп уже определили роль G-белков, которые играют особую роль в передаче информации внутри клеток, в регуляции митохондриальной активности в мозге. В 2025 году они создали искусственные рецепторы под названием mitoDreadd-Gs. Эти рецепторы были разработаны для активации G-белков непосредственно внутри митохондрий, что, в свою очередь, стимулировало митохондриальную активность.
Когда mitoDreadd-Gs был активирован в мозге, митохондриальная активность вернулась к нормальному состоянию. Производительность памяти также соблюдается для моделей мышей.
Возможна новая цель для исследований деменции
«Эта работа является причиной первой причинно-следственной связи между митохондриальной дисфункцией и симптомами, вызванными нейродегенеративными заболеваниями, что позволяет предположить, что нарушение митохондриальной активности может быть причиной дегенерации нейронов», — говорит Джованни Марсикано, директор по исследованиям Inserm и соавтор исследований.
Результаты не означают, что лечение готово для пациентов. Работа проводилась над моделями животных, и необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы определить, могут ли подобные подходы быть безопасными, обнаруженными и эффективными для людей.
Тем не менее, полученные результаты дают импульс растущему сдвигу в исследованиях деменции. Ученые все чаще используют рамки привычных принципов болезни Альцгеймера, таких как амилоидные бляшки и тау-клубки, чтобы научиться, как выработка энергии, обмен веществ, физический и клеточный стресс могут формировать болезнь на самой ранней стадии.
Недавние исследования продолжают укреплять этот более очевидный взгляд. Недавнее исследование клиники Мэйо связано с нарушениями в митохондриальном комплексе I, ключевой части энергетической системы, с прогрессированием клеток болезни Альцгеймера и потенциальным ответом на лечение. Опубликованные впоследствии обзоры также описывали митохондриальную недостаточность как раннюю и контролируемую центральную ситуацию биологии болезни Альцгеймера, а не просто как позднее последствие повреждения головного мозга.
«Эти результаты необходимо будет увеличивать, но они позволят нам лучше понять важную роль митохондрий в правильном функционировании нашего мозга». В простом расчете, разработанный нами инструмент может помочь нам определить молекулярные и клеточные механизмы, ответственные за деменцию, и облегчить разработку метода терапевтических целей», — сказал он. улыбка Étienne Hébert Chatelain, профессор Университетаé де Монктон и соавтор исследования.
Что будет дальше
Следующий неотложный вопрос заключается в том, может ли долгосрочная стимуляция митохондриальной активности принести больше, чем просто улучшение симптомов памяти. Теперь исследователи хотят знать, может ли восстановление функции митохондрий замедлить развитие нейронов, для продолжения прогрессирования заболевания или, возможно, помочь предотвратить повреждение до того, как оно станет необратимым.
«Наша работа сейчас состоит в том, чтобы участники измеряли эффекты постоянной стимуляции митохондриальной активности, чтобы увидеть, как она влияет на симптомы нейродегенеративных заболеваний и, в конечном итоге, блокирует структуру нейронов или даже официально ее, если митохондриальная активность восстанавливается», — добавил Луиджи Беллоккио, исследователь Inserm и соавтор исследования.
На данный момент это открытие предлагает поразительное сообщение: потеря памяти может быть связана не только с умирающими клетками мозга, но и с живыми нейронами, которым не хватает энергии. Научившись перезарядить эти крошечные двигатели, ученые, возможно, откроют новый путь в регионе со слабостью.