Мелатонин уменьшает когнитивные нарушения, улучшая митофагию, в мышиной модели болезни Альцгеймера

Известно, что мелатонин оказывает защитное действие при заболеваниях, связанных с нарушением функции митохондрий, старении и нейродегенеративных заболеваниях, однако влияние терапии мелатонином на митофагию при болезни Альцгеймера изучено недостаточно. С помощью протеомного анализа мы исследовали влияние перорального приема мелатонина и лежащие в его основе молекулярные механизмы в гиппокампе 4-месячных мышей дикого типа и 5×FAD — животных той же возрастной группы, являющихся моделью болезни Альцгеймера. У мышей 5×FAD выявлялись нарушения митофагии и дисфункция митохондрий, о чем свидетельствовали увеличение содержания митохондриальной ДНК, белков-маркеров митохондрий и продукции малонового диальдегида (MDA), снижение уровней белков дыхательной цепи и АТФ, а также совместная локализация Lamp1 и Tomm20. Лечение мелатонином устраняло патологические изменения экспрессии белков, участвующих в лизосомных сигнальных путях, патологическом фагоцитозе микроглией и энергетическом обмене митохондрий. Кроме того, мелатонин восстанавливал митофагию, улучшая посредством Mcoln1 слияние митофагосом с лизосомами, что приводило к улучшению функции митохондрий, уменьшению амилоидной патологии и улучшению когнитивных функций. Одновременное применение хлорохина и мелатонина блокировало положительное поведенческое и биохимическое действие одного мелатонина. В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что мелатонин уменьшает связанные с болезнью Альцгеймера нарушения митофагии, поэтому его следует рассматривать как перспективный кандидат для лечения болезни Альцгеймера.