Стало известно, почему в старости ухудшается работа мозга

Болезнь Альцгеймера — это заболевание нервной системы, сопровождающееся значительным ухудшением работы мозга. Внутри нейронов (нервных клеток) и между ними накапливается бета-амилоидный белок, образуя амилоидные бляшки. Это приводит к нарушению связей и химической передачи сигнальных молекул между нейронами, а также к отмиранию нервных клеток.

Известно, что в состав головного мозга входят иммунные клетки (микроглия), не связанные с общей иммунной системой организма. Первичная роль микроглии — распознавание и утилизация различных структур, от отмерших клеток до нефункцио­нирующих белковых агрегатов.

Активность микроглии находится под жестким контролем, что позволяет ей выполнять свою работу, не повреждая соседние здоровые нейроны, объяснили ученые. Это справедливо для молодых и здоровых лиц, но процесс может нарушаться по мере старения организма или при развитии заболеваний нервной системы. В ходе нового исследования специалисты изучали, почему иммунные клетки головного мозга не способны эффективно восстанавливать повреждения, связанные с болезнью Альцгеймера.

По данным исследователей, болезнь Альц­геймера часто связана с местным воспалением, причинами которого могут быть чрезмерная агрессия микроглии и перемещение других иммунных клеток с периферии в головной мозг. Однако противовоспалительная терапия не является эффективным методом лечения болезни Альцгеймера, поэтому роль иммунных клеток в развитии нейродегенеративных заболеваний требует более детального изучения.

Майкл Шварц (Michal Schwartz), профессор нейробиологического факультета Института Вейцмана (Weizmann Institute of Science), Израиль, показал, что клетки общей иммунной системы, переместившиеся в головной мозг, не всегда причиняют вред и — если хорошо контролированы — даже могут быть полезны в борьбе с разными заболеваниями мозга.

Чтобы изучить роль микроглии в развитии болезни Альцгеймера, ученые использовали модельных животных с измененным геномом, который включал 5 человеческих мутаций, приводящих к развитию заболевания. В головном мозгу таких животных откладывались амилоидные бляшки.

Ранее основным препятствием для изучения проблемы была сложность в дифференциации похожих клеток с разными функциями. Было тяжело определить, какие клетки микроглии приносят вред, а какие — пользу. В ходе нового исследования ученые использовали генную технологию «генетический микроскоп», позволяющую полностью расшифровывать геном отдельной клетки.

Используя эту технологию, ученые расшифровали РНК всех иммунных клеток животных с болезнью Альцгеймера, что позволило установить индивидуальную роль каждой клетки. Анализ был проведен на разных стадиях заболевания, его результаты сравнивали с таковыми, полученными для здоровых животных. Ученые выявили ряд уникальных клеток микроглии, которые отсутствовали у здоровых животных и постепенно изменялись по мере прогрессирования заболевания. Эти клетки получили название DAM-клеток. Оказалось, что их появление связано с нарушением регуляции активности микроглии и работы белковых комплексов, распознающих накопление жиров.

Патологоанатомические исследование мозга лиц с болезнью Альцгеймера показало, что DAM-клетки расположены строго в участках накопления амилоида. Дополнительное исследование продемонстрировало, что эти клетки вырабатывают множество белков, которые ранее считали маркерами заболевания. Ученые пришли к выводу, что повреждения (генетические или физические) приводят к нарушению регуляции активности микроглии, и иммунные клетки становятся неспособными корректно удалять амилоидные бляшки.

Результаты исследования могут привести к открытию новых мишеней для фармацевтической терапии, отметили авторы. Определив белки, отвечающие за переход клеток микроглии в состояние DAM-клеток, можно разработать препараты, способные воздействовать на них, ускоряя процессы восстановления. Именно в этом направлении ученые планируют продолжать работу.

Бажаєте завжди бути в курсі останніх новин фармацевтичної галузі?
Тоді підписуйтесь на «Щотижневик АПТЕКА» в соціальних мережах!