Дослідження мишей свідчить про пошкодження судин головного мозку при хворобі Альцгеймера

Нове дослідження, яке фінансується NIH, припускає, що пошкодження судин головного мозку може спричинити проблеми, пов'язані з хворобою Альцгеймера.

Як опубліковано в Природні комунікації, дослідники використовували модель мишей, щоб показати, що клітини судин, які називаються перицитами, можуть бути новою мішенню для лікування та діагностики хвороби Альцгеймера.

"Це дослідження допомагає показати, як судинна система мозку може сприяти розвитку хвороби Альцгеймера", - сказав керівник дослідження Беріслав В. Злокович, доктор філософії.

Хвороба Альцгеймера є основною причиною деменції. Це вікова хвороба, яка поступово руйнує пам’ять, мислення та здатність людини виконувати повсякденні завдання.

Мозок пацієнтів із хворобою Альцгеймера зазвичай має аномально високий рівень бляшок, що складаються із скупчень бета-амілоїдного білка поруч із клітинами мозку.

Білок згущується, утворюючи нейрофібрилярні клубки всередині нейронів і велику втрату нейронів.

Судинні деменції, яка є другою причиною деменції, - це різноманітна група розладів мозку, спричинена низкою проблем із кровоносними судинами.

Мозок пацієнтів з хворобою Альцгеймера часто демонструє ознаки судинних захворювань, включаючи ішемічний інсульт, невеликі крововиливи та дифузну хворобу білої речовини, а також накопичення бета-амілоїдного білка в стінках судин.

Більше того, попередні дослідження показали, що генетичний фактор ризику хвороби Альцгеймера пов’язаний із здоров’ям та цілісністю кровоносних судин головного мозку.

"Це дослідження може забезпечити краще розуміння збігу між хворобою Альцгеймера та судинною деменцією", - сказав Родерік Корріво, доктор філософії.

Одна з гіпотез про хворобу Альцгеймера стверджує, що збільшення вмісту бета-амілоїду призводить до пошкодження нервових клітин мозку.

Це підтверджується генетичними дослідженнями, які пов'язують сімейні форми захворювання з мутаціями білка-попередника амілоїду (APP), більш великого білка, з якого отримують молекули бета-амілоїду, що утворюють наліт.

Проте попередні дослідження на мишах показали, що підвищений рівень бета-амілоїду відтворює деякі проблеми, пов'язані з хворобою Альцгеймера.

У тварин є проблеми з пам’яттю, бета-амілоїдні бляшки в мозку та пошкодження судин, але жоден з нервово-фібрилярних клубків та втрата нейронів не є ознаками захворювання.

У поточному дослідженні дослідники показують, що перицити можуть бути ключем до того, чи призведе підвищений рівень бета-амілоїду до сплутування та втрати нейронів.

Перицити - це клітини, які оточують зовнішні судини. Багато з них зустрічаються у такій системі мозку, яка називається гематоенцефалічним бар’єром.

Гематоенцефалічна бар’єрна мережа точно налаштовує рух клітин і молекул між кров’ю та інтерстиціальною рідиною, яка оточує нервові клітини мозку.

Перицити працюють з іншими гематоенцефалічними бар’єрними клітинами для транспортування поживних речовин та молекул відходів між кров’ю та інтерстиціальною мозковою рідиною.

Щоб вивчити, як перицити впливають на хворобу Альцгеймера, Злокович та його колеги схрещували мишей, генетично сконструйованих для того, щоб мати форму АРР, пов’язану із сімейною хворобою Альцгеймера, з такими, що мають знижений рівень PDGFR-бета, білка, відомого для контролю росту та виживання перицитів.

Попередні дослідження показали, що мутантні миші PDGFR-бета мають менше перицитів, ніж зазвичай, знижений кровотік у мозку та пошкодження гематоенцефалічного бар’єру.

"Перицити діють як воротарі гематоенцефалічного бар'єру", - сказав Злокович.

Миші-мутанти APP та PDGFR-бета мали проблеми з навчанням та пам’яттю.

Схрещування мишей трохи посилило ці проблеми. Миші також мали посилене відкладення бета-амілоїдного нальоту поблизу клітин мозку та вздовж судин головного мозку.

Дивно, але мозок схрещених мишей посилив загибель нейрональних клітин і великі нейрофібрилярні клубки в гіпокампі та корі головного мозку - регіонах, які зазвичай страждають під час хвороби Альцгеймера.

"Наші результати говорять про те, що пошкодження судинної системи може бути критичним кроком у розвитку повноцінної патології хвороби Альцгеймера", - сказав Злокович.

Він та його колеги дійшли висновку, що їх результати підтверджують гіпотезу про хворобу Альцгеймера із двома ударами.

Гіпотеза стверджує, що токсичний вплив посиленого відкладення бета-амілоїду на перицити у застарілих судинах призводить до руйнування гематоенцефалічного бар’єру та зниження здатності очищати амілоїд від мозку.

У свою чергу, поступове накопичення бета-амілоїду в мозку та загибель перицитів можуть стати шкідливою петлею зворотного зв'язку, яка спричиняє деменцію.

Якщо це правда, то перицити та інші гематоенцефалічні бар’єрні клітини можуть бути новими терапевтичними мішенями для лікування хвороби Альцгеймера.

Джерело: NIH / Національний інститут неврологічних розладів та інсульту