По сообщению Песаха Бенсона • 21 декабря 2025 г.
Иерусалим, 21 декабря 2025 г. (TPS-IL) — Израильские и европейские ученые обнаружили ранее неизвестный молекулярный механизм, который помогает объяснить, почему старение и неврологические заболевания так часто сопровождаются нарушениями сна, расстройствами настроения и когнитивными нарушениями, и, что крайне важно, как эти эффекты могут быть обращены вспять.
Исследование, опубликованное в рецензируемом журнале Nature Communications, определило фермент, связанный с долголетием, как активный метаболический переключатель в мозге, а не как пассивный маркер старения.
Исследование было сосредоточено на триптофане, незаменимой аминокислоте, обычно связанной со сном, поскольку он является предшественником серотонина и мелатонина. Однако исследователи утверждают, что это представление неполное. Триптофан также питает отдельный метаболический путь, который производит клеточную энергию, и баланс между этими путями имеет решающее значение для здоровья мозга. В течение многих лет ученые наблюдали, что этот баланс нарушается в стареющих мозгах и еще более серьезно при нейродегенеративных и психических расстройствах, способствуя нарушению настроения, обучения и сна. До сих пор молекулярная причина этого нарушения была неизвестна.
«Этот дисбаланс документировался неоднократно, но механизм его возникновения оставался загадкой», — сказал профессор Дебра Тойбер с факультета наук о жизни Университета Бен-Гуриона, руководившая исследованием.
Используя линии человеческих клеток, а также модели мышей и плодовых мушек, команда Тойбер определила фермент сиртуин 6, или SIRT6, как центральный регулятор. SIRT6 известен своей ролью в долголетии, но исследование показывает, что он также функционирует как «привратник» метаболизма триптофана. Когда активность SIRT6 сохранена, триптофан правильно распределяется между путями, которые генерируют энергию, и теми, которые производят серотонин и мелатонин — нейромедиаторы, которые защищают мозг и регулируют настроение и сон.
Когда активность SIRT6 снижается — что является признаком старения — этот баланс резко смещается. Триптофан перенаправляется в кинурениновый путь, который поддерживает производство энергии, но также генерирует побочные продукты, которые, как обнаружили исследователи, токсичны для нервных клеток. В то же время снижается выработка серотонина и мелатонина, лишая мозг соединений, необходимых для нейронной стабильности.
«Это не просто постепенное снижение», — сказала Тойбер. «Это активное метаболическое перенаправление, которое повреждает нервную систему».
Ученые также продемонстрировали, что повреждение не является неизбежным. У плодовых мушек, у которых отсутствовал SIRT6, команда ингибировала второй фермент, TDO2, который играет ключевую роль в направлении триптофана в кинурениновый путь. Блокирование TDO2 значительно предотвратило нейромоторную дегенерацию и уменьшило патологические изменения в тканях мозга, указывая на явную терапевтическую возможность.
«Наше исследование позиционирует фермент SIRT6 как критически важную и основную мишень для лекарств для борьбы с дегенеративными патологиями мозга», — сказала Тойбер. «Эти результаты меняют наше понимание взаимосвязи между старением и функцией мозга. Это не просто износ, а специфическая метаболическая дисфункция, которую можно исправить».
Она добавила, что результаты открывают двери для разработки лекарств, ингибирующих TDO2, или вмешательств, включая диетологические стратегии, которые восстанавливают баланс между путями триптофана. Вместо того чтобы управлять симптомами нарушений сна, депрессии или нейродегенерации, будущие методы лечения могли бы быть направлены на коррекцию основного метаболического дисбаланса в использовании триптофана. Соединения, повышающие активность SIRT6 или избирательно ингибирующие TDO2, могли бы уменьшить накопление нейротоксичных метаболитов, одновременно восстанавливая выработку серотонина и мелатонина.
Исследование также поднимает возможность перепрофилирования существующих соединений. TDO2 уже исследовался в других областях, включая онкологию и иммунологию, что означает, что экспериментальные ингибиторы и частичные данные о безопасности уже могут существовать. Перенаправление или усовершенствование таких соединений для неврологических показаний может значительно сократить сроки разработки по сравнению с совершенно новыми лекарствами.
Помимо лечения, работа предполагает путь к более ранней диагностике. Изменения в метаболитах триптофана или снижение активности SIRT6 могут служить биомаркерами, обнаруживаемыми в крови или спинномозговой жидкости, позволяя клиницистам выявлять людей с риском когнитивных нарушений, расстройств настроения или нарушений сна до того, как симптомы станут тяжелыми. Такие биомаркеры также могут использоваться для более точного мониторинга прогрессирования заболевания или ответа на терапию.
В международное сотрудничество вошли исследователи из Университета Бен-Гуриона в Негеве, Центра биологии рака VIB KU Leuven в Бельгии, Сколковского института науки и технологий в России и Университета Южной Богемии в Чешской Республике.
Связанные темы
