Нейродегенеративные заболевания — такие как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона — характеризуются прогрессирующей потерей нейронов.

В результате появляются изматывающие симптомы: утрата памяти и когнитивных способностей, нарушения движений, и жизнь пациентов часто становится зависимой от круглосуточного ухода. Современные лекарства снимают симптомы, но не лечат причины, что подчёркивает необходимость разработки новых терапевтических стратегий.

Одна из перспектив — стимуляция дифференцировки нейрональных клеток-предшественников, то есть восстановление утраченных нейронов, что теоретически может замедлить или даже обратить развитие нейродегенерации. Витамин К — жирорастворимый витамин с известной ролью в свертывании крови и обмене костей — недавно также был вовлечен в исследования, подразумевающие, что он может поддерживать нейрональную дифференцировку и защищать нейроны. Но естественные формы витамина К, например фолихинон-4 (MK-4), могут быть недостаточно активны для использования в регенеративной медицине против нейродегенеративных болезней.

Ученые из Японии (Институт технологий Shibaura) разработали новые аналогичные соединения витамина K с усиленными нейроактивными свойствами.

В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале ACS Chemical Neuroscience, они синтезировали 12 гибридных аналогов витамина K, соединенных с ретиноевой кислотой (активным метаболитом витамина A), карбоксильной кислотой или метиловым эфирным боковым цепями, и сравнили их активность по индуцированию дифференцировки нейрональных предшественников.

Один из новых аналогов, имеющий как структуру, включающую ретиноевую кислоту, так и метиловый эфир, продемонстрировал примерно в три раза большую эффективность в стимулировании превращения нейрональных стволовых клеток в нейроны по сравнению с контрольной группой и выше, чем естественные формы витамина K.

Механизм действия изучался: компания учёных исследовала активность рецепторов, в том числе рецептора стероида и ксенобиотиков (SXR) и ретиноевой кислоты (RAR), а также эффекты на экспрессию маркера нейронного роста Map2.

Анализы показали, что mGluR1 (метаботропный глутаматный рецептор 1) участвует в дифференцировке, запускаемой витамином K через эпигенетические и транскрипционные механизмы. Новое соединение лучше связывалось с mGluR1, легче превращалось в MK-4 и преодолевало гематоэнцефалический барьер у мышей, обеспечивая более высокие уровни MK-4 в мозге по сравнению с контрольными образцами.

Этот прорыв дает надежду на создание лекарств на основе аналогов витамина K, которые не просто замедляют прогрессирование нейродегенеративных заболеваний, но и могут способствовать восстановлению утраченных нейронов.