Дослідження миші пропонує нові уявлення про хворобу Альцгеймера

Нові дослідження на генно-інженерних мишах показують, що в головному мозку має статися поєднання основних біологічних "образ", щоб викликати деменцію, пов'язану з хворобою Альцгеймера.

Протягом десятиліть хвороба Альцгеймера, найчастіша причина деменції, була пов’язана з накопиченням так званих нейрофібрилярних клубків, що складаються з аномальних згустків білка, що називається тау, всередині нервових клітин головного мозку. Крім того, експерти вважали, що невритові бляшки або відкладення білка під назвою бета-амілоїд відкладаються поза цими клітинами разом з відмираючими нервовими клітинами.

При хворобі Альцгеймера тау скупчується всередині нервових клітин, а бета-амілоїд накопичується поза ними, виводячи нервові клітини, що контролюють пам'ять, сказав Філіп Ч. Вонг, доктор філософії, професор патології в Університеті Джона Хопкінса Ліки.

Незрозумілим є взаємозв'язок і терміни між цими двома процесами скупчення, оскільки один знаходиться всередині клітин, а другий - поза клітинами, зазначив ведучий та автор відповідного дослідження Тонг Лі, доктор філософії.

Попередні дослідження ранньої хвороби Альцгеймера показали, що аномальне накопичення бета-амілоїду в мозку якимось чином викликає агрегацію тау, що безпосередньо призводить до деменції та дегенерації клітин мозку.

Однак у ході нового дослідження дослідники виявили накопичення бета-амілоїду саме по собі недостатньо для того, щоб викликати перетворення тау з нормального стану в ненормальний. Натомість, як показують їхні дослідження, це може створити ланцюг хімічних сигналізаційних подій, які призводять до "перетворення" тау в згустковий стан і подальшого розвитку симптомів.

Опис їх експериментів опубліковано в Інтернеті в журналі Природні комунікації.

"Вперше ми вважаємо, що розуміємо, що накопичення амілоїдного нальоту лише може пошкодити мозок, але насправді цього недостатньо, щоб спричинити втрату нервових клітин або поведінкові та когнітивні зміни", - сказала Вонг.

"Те, що, здається, потрібно, це друга образа - перетворення тау - теж".

У людей відставання між розвитком бета-амілоїдних бляшок і сплетінням тау в нервових клітинах мозку може становити від 10 до 15 років і більше, сказав Лі, але оскільки життя миші становить лише два-три роки, сучасні моделі тварин які успішно імітують появу бета-амілоїдних бляшок, не пропонували достатньо часу для спостереження за змінами тау.

Для вирішення цієї проблеми дослідники Джонса Хопкінса генетично сконструювали модель миші, яка використовувала фрагмент тау для сприяння скупченню нормального білка тау. Потім вони схрещували цих мишей з мишами, сконструйованими для накопичення бета-амілоїду.

Результатом стала модель миші, яка розвинула деменцію більш подібним чином до того, що відбувається у людей, сказав Лі.

Дослідники виявили під час розтину мозку тварин, що наявність лише бета-амілоїдного нальоту недостатньо для того, щоб викликати біохімічне перетворення тау. Вони також виявили повторний домен тау - частина білка тау, яка відповідає за перетворення нормального тау в ненормальний стан, - одного лише недостатньо для перетворення тау. Тобто бета-амілоїдні бляшки повинні бути присутніми в головному мозку для перетворення тау і для того, щоб фрагменти тау могли «засіяти» патологічне перетворення тау, залежне від нальоту.

Одним із наслідків нового дослідження, каже Вонг, є можливе пояснення, чому деякі ліки, призначені для нападу на хворобу після перетворення тау, не спрацювали.

"Час може бути відключений", - говорить він. "Якби ви втрутились у період до перетворення тау, у вас можуть бути великі шанси зменшити дефіцит, втрату клітин мозку та наслідки хвороби".

Робота також передбачає, що комбінована терапія, призначена для запобігання утворенню бета-амілоїдного нальоту, а також патологічного перетворення тау може забезпечити оптимальну користь для хвороби Альцгеймера, стверджують дослідники. Їх модель миші може бути використана для тестування нових методів лікування.

За оцінками, 5,4 мільйона американців живуть із хворобою Альцгеймера, згідно зі статистичними даними Асоціації Альцгеймера за 2016 рік. Лікування не існує, але є деякі ліки, які можуть допомогти стабілізувати пізнання протягом обмеженого часу або допомогти при пов’язаній депресії, тривозі чи галюцинаціях.

Джерело: Johns Hopkins Medicine / EurekAlert