Согласно новому исследованию, которое проливает свет на работу этих вспомогательных нейронных клеток, можно стимулировать вспомогательные клетки в мозге, называемые астроцитами, очищать мозговой «мусор», связанный с болезнью Альцгеймера. Исследование опубликовано в журнале Molecular Neurodegeneration.
Предыдущие исследования показали, что астроциты переходят в режим интенсивной очистки, когда сталкиваются с белками бета-амилоида, которые могут образовывать скопления в мозге людей с болезнью Альцгеймера, что может играть роль в прогрессировании этого заболевания.
Однако те же астроциты могут также наносить вред самим себе, становясь токсичными, если они перегружены амилоидными бета-комками или процесс очистки нарушен. Эта смесь хорошего и плохого стала отправной точкой для этого нового исследования.
Исследователи провели секвенирование РНК для изучения закономерностей экспрессии генов в человеческих астроцитах, прежде чем проверить роль целевых путей на мышах с моделируемой формой болезни Альцгеймера.
Они наблюдали явные физические изменения в астроцитах, которые превратили их в машины по переработке посредством процесса, известного как аутофагия , что позволило им избавиться от скоплений бета-амилоидных белков.
«Мы обнаружили, что астроциты обладают индуцируемой аутофагической пластичностью в ответ на бета-амилоид, и этот регуляторный механизм играет ключевую роль в удалении бляшек бета-амилоида», — пишут исследователи.
Исследование подчеркивает важность аутофагии в удалении бета-амилоида, подтверждая, что этот режим очистки можно усиливать или ослаблять с помощью правильных генетических настроек.
Исследователи обнаружили, что когда астроциты в мозге мышей были генетически модифицированы для запуска их аутофагических форм, повреждение нейронов, вызванное симптомами, похожими на болезнь Альцгеймера, обратилось вспять, а когнитивные функции и память улучшились.
Два ключевых гена, которые задействованы, называются SQSTM1 и LC3B, производят белок, который помогает поглощать нежелательный материал в мозге. SQSTM1 также создает белок, который помечает материал для уничтожения. Эти белки были обнаружены в более высоких уровнях в мозге людей, умерших от болезни Альцгеймера.
Хотя ученые до сих пор не уверены, вызывает ли болезнь Альцгеймера опасное накопление бета-амилоида и другого белка, тау, или наоборот, понимание неврологических механизмов, участвующих в их контроле, может дать информацию для будущих исследований относительно течения этого заболевания.
Это также дает исследователям еще одно направление атаки: большинство исследований, изучающих потенциальные методы лечения болезни Альцгеймера, сосредоточены на нейронах, тогда как здесь команда сосредоточилась на астроцитарных клетках, которые поддерживают нейроны (их гораздо больше).
Мы продолжаем узнавать все больше и больше о том, как начинается болезнь Альцгеймера, как она прогрессирует и повреждает мозг, и о способах, которыми ее можно остановить или предотвратить. Если и когда в конечном итоге появится лекарство, астроциты и их механизмы переработки вполне могут сыграть какую-то роль.
«Фармакологическая и генетическая модуляция пути астроцитарной аутофагии может рассматриваться как средство усиления детоксикационного механизма астроцитов в условиях стресса, вызванного болезнью Альцгеймера, и может стать терапевтической стратегией для облегчения патологии болезни Альцгеймера», — пишут исследователи.
