Ученые обнаружили, что препараты рисперидон и нооклерин, применяемые для лечения расстройства аутистического спектра, удлиняют теломеры — концевые участки хромосом, которые укорачиваются по мере старения. Эксперименты на крысах также показали, что эти препараты уменьшают тревожность, которая обычно повышена при аутизме. Полученные данные указывают на то, что длину теломер можно использовать в качестве новых биомаркеров для оценки эффективности и безопасности препаратов, применяемых в терапии расстройства аутистического спектра. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Molecular Neuroscience и «Казанском медицинском журнале».
Расстройство аутистического спектра — это состояние, при котором у человека наблюдаются проблемы с социальным взаимодействием, нарушения речи, а также ограниченные и повторяющиеся модели поведения. Точные причины этого расстройства до сих пор не ясны, однако некоторые исследования связывают аутизм с укорочением теломер — концевых участков хромосом, защищающих ДНК от повреждений, — вероятно, из-за окислительного стресса. Интересно, что длина теломер естественным образом уменьшается и с возрастом, то есть в процессе старения.
Пока не существует эффективного лечения расстройства аутистического спектра. Используемые в клинической практике препараты влияют на процессы памяти и эмоции, улучшают работу отдельных структур мозга и соответственно, корректируют поведение пациента. Потенциально их прием может положительно или отрицательно отражаться на длине теломер и скорости старения клеток, однако подобные эффекты до сих пор оставались не изучены.
Специалисты из Казанского государственного медицинского университета (Казань) исследовали, как на длину теломер влияют антидепрессант амитриптилин, нейролептик рисперидон и ноотроп нооклерин — препараты, применяемые для лечения аутизма.
Авторы смоделировали расстройство аутистического спектра у лабораторных крыс. Для этого беременным самкам подкожно ввели вальпроевую кислоту — вещество, вызывающее поведенческие нарушения у потомства, сходные с проявлениями расстройства аутистического спектра у человека. После рождения 58 детенышам в течение месяца давали один из трех препаратов — амитриптилин, рисперидон или нооклерин. Еще 20 животных вошли в группу сравнения — они не принимали никаких лекарств.
Авторы определили длину теломер в клетках крови, префронтальной коры и гиппокампа животных. Префронтальную кору и гиппокамп ученые выбрали для исследования потому, что эти отделы мозга играют ключевую роль в нарушении когнитивных функций и поведения при аутизме. Специалисты также оценили активность генов, кодирующих компоненты теломеразы — фермента, удлиняющего теломеры, — и белков шелтеринового комплекса, также участвующих в поддержании длины теломер. Кроме того, с помощью поведенческих тестов исследователи измерили уровень тревожности и стереотипии у животных, чтобы проследить за внешними проявлениями расстройства аутистического спектра.
Оказалось, что рисперидон и нооклерин в 2–7 раз удлиняют теломеры в клетках крови и префронтальной коре самцов крыс, и это положительно коррелирует с активностью ряда генов и снижением тревожности. У самок прием препаратов не повлиял на длину теломер. Амитриптилин практически не влиял на длину теломер и активность генов у обоих полов, что может объяснять различия в его терапевтической эффективности при лечении расстройства аутистического спектра.
Авторы исследования подчеркивают, что теломеры могут служить мишенью для будущих лекарственных препаратов против расстройства аутистического спектра. Кроме того, выявленная учеными молекулярная связь между длиной теломер и поведением больных животных может лечь в основу персонализированного подхода к лечению аутизма.
«Более десяти лет назад было впервые обнаружено, что у детей с аутизмом теломеры в лейкоцитах короче, чем в норме. Это указывает на то, что их клетки стареют быстрее. Поэтому мы решили проверить, можно ли замедлить процесс старения и прогрессирование заболевания из-за укорочения теломер у крыс с моделью аутизма. Оказалось, что рисперидон и нооклерин, которые обычно назначают при таких симптомах аутизма, как агрессия и тревожность, не только замедляли укорочение теломер, но и снижали уровень тревожности у животных. В дальнейшем мы планируем проверить, как влияют другие терапевтические средства на длину теломер и связанные с ней биологические процессы», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Валеева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории генетики старения и долголетия и центральной научно-исследовательской лаборатории КазГМУ.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
