Протидиабетичний засіб допоміг відновити мозок тільки самкам

Препарат метформін, який широко застосовують для зниження рівня цукру в крові у хворих на діабет 2 типу, збільшує кількість стовбурових клітин в мозку, і тим самим сприяє відновленню мозку після травм. Але, як показало нове дослідження, проведене на мишах, працює це тільки для самок. Досліди показали, що тестостерон пригнічує лікувальний ефект метформіну. Дослідження описано в журналі.

У мозку, в субвентрикулярній зоні (SVZ) бічних шлуночків і зубчастій єзвивині (DG) гіпокампа, знаходяться зони, в яких ростуть нейральні клітини-попередники. Ці клітини забезпечують мозок новими нейронами, і можуть допомогти у відновленні після ушкоджень мозку, наприклад через інсульт. Раніше на мишах вдалося показати, що препарат, який зазвичай використовують у лікуванні діабету 2 типу, метформін, збільшує кількість клітин-попередників і цим полегшує відновлення мозку.

Попередні досліди проводилися без контролю за статтю випробовуваних, а він може грати роль. Хоча повної картини відмінностей між клітинами-попередниками у різних статей немає, відомо, що клітини з субвентрикулярної зони по-різному експресують гени ароматази, ферменту, який перетворює тестостерон на естрадіол.

Сінді Морсхед (Cindi M. Morshead) і її колеги з Університету Торонто провели дослідження, щоб з'ясувати, чи відрізняється терапевтичний ефект метформіну залежно від статі. Спочатку вони провели досліди на здорових мишах. Мишам обох підлог і різного віку щодня робили підшкірні ін'єкції препарату і дивилися, як змінюється в субвентрикулярній зоні кількість скупчень клітин-попередників.

У новонароджених мишат метформін збільшував кількість клітин-попередників незалежно від статі. У мишей-підлітків, які не досягли статевого дозрівання, тобто тих, хто старше 17 днів, але молодше 5 тижнів, ліки не давали ніякого ефекту. У мишей дорослих ефект сильно залежав від підлоги - у самок кількість клітин-попередників зростала, а у самців немає.

Протягом життя коливається рівень статевих гормонів - в дитинстві спостерігається стрибок естрадіолу, причому в обох статей, тоді як тестостерон активно виділяється тільки в перші години після народження. У підлітковому віці у мишей статеві гормони не секретуються, але з настанням статевої зрілості у самок починається синтез естрадіолу, а у самців - тестостерону.

Медики припустили, що причина різниці в дії препарату саме у впливі гормонів. Вони провели досліди з мишами-підлітками обох статей, щоб перевірити свою гіпотезу. Молодим самкам, у яких свого естрадіола немає, вводили метформін і гормон, а самцям - препарат з тестостероном. Картина була такою ж, як у дорослих мишей: у самок зростала кількість клітин-попередників, а у самців немає.

Після цього вчені провели досліди з метою з'ясувати, як впливає метформін на відновлення мозку після пошкоджень. Новонародженим мишам обох підлог провели операцію, перерізавши сонні артерії, і таким чином спричинивши гіпоксично-ішемічне ураження мозку. Після цього мишей лікували метформіном, а через 56 днів змусили проходити тести на когнітивні навички. Миші повинні були перейти з некомфортної освітленої коробки в комфортну темну, але їм заважала картонна заглушка. По тому, скільки часу йшло на подолання перешкоди, можна було судити про рівень когнітивних здібностей мишей.

З'ясувалося, що ліки допомогли самкам відновити кмітливість, тоді як самцям - нет. Самки проходили випробування всього на 20 відсотків гірше, ніж здорові контрольні тварини, а самці, які отримували препарат, не відрізняючись від тих, які взагалі ніякого лікування не отримали.

Механізм впливу гормонів на клітини-попередники в присутності метформіну поки неясний, але, судячи з результатів дослідів, естрадіол потрібен для дії препарату, а тестостерон його блокує. Автори дослідження підсумовують, що вплив статі на терапевтичний ефект метформіну варто врахувати в терапії з відновлення мозкових функцій у людини в майбутньому.

Хоча тестостерон заважає відновленню мозку мишей після травм, він захищає їх ембріони від смерті. Ми писали про те, що цей гормон зменшує запалення і захищає від наслідків геномної нестабільності у зародків мишей.