Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 252: в аксонах найдена возможная причина болезни Альцгеймера
Проводятся сотни исследований, разрабатываются десятки лекарств, но победить болезнь Альцгеймера до сих пор не удалось. Мало того, до сих пор не получилось найти истинную причину развития недуга. Команда ученых из Йельского Университета в США решила поступить несколько иначе, изучив образования в виде сфер вокруг амилоидных отложений, а не сами бляшки, которые до сих пор считались виновником заболевания. Данные исследования опубликованы в Nature.
Амилоидное отложение, покрытое аксональным лизобелком PLD3. Credit: Nature / 2022
Болезнь Альцгеймера (БА) — это нейродегенеративное заболевание, которое характеризуется обширными нарушениями нейронных цепей. Как правило, она обнаруживается у людей старше 65 лет, но существует и ранняя болезнь Альцгеймера — редкая форма заболевания. С каждым годом заболеваемость растет в геометрической прогрессии.
Ученые из США поставили своей целью изучить не сами амилоидные бляшки, а некие аксональные сфероиды (или опухоли), которые их покрывают.
«Мы обнаружили, что вокруг каждого отложения амилоида развиваются сотни аксонов», — пишет нейробиолог Йельского Университета Пень Юань (Peng Yuan) с командой.
Сфероиды образуются из-за постепенного накопления отходов деятельности клеток, которые должны быть удалены лизосомами. Но при деменции из-за белка PLD3 лизосомы начинают слипаться в сфероидные структуры. В итоге происходит разрастание опухоли, которая нарушает активность тысяч взаимосвязей нейронов.
При помощи генной инженерии ученые избавились от белка PLD3 в нейронах у мышей. Чтобы изучить, как устранение белка повлияло на функцию нервной цепи, нейробиологи сосредоточились на базальном ядре Мейнерта — структуре переднего мозга, которая является основным источником холинергической нейротрансмиссии («связанная с ацетилхолином»), играющей важную роль в функционировании спинного мозга. Кроме того, холинергические сети участвуют в поддержании нормального состояния когнитивных функций и поражаются во время болезни Альцгеймера одними из первых. Также амилоидные бляшки воздействуют и на другие части мозга, такие как гиппокамп. Это, в свою очередь, влияет на формирование памяти.
Данные показали, что удаление белка PLD3 как на ранних, так и на более поздних этапах отложения амилоида, приводит к заметному уменьшению роста сфероидов, без какого-либо изменения количества или размера бляшек. В результате этого улучшается электропроводимость нейронных путей.
Исследователи утверждают, что PLD3 может стать новым биомаркером при диагностике риска развития болезни Альцгеймера и использоваться в качестве мишени для будущего лечения.
Текст: Александра Безродная
PLD3 affects axonal spheroids and network defects in Alzheimer’s disease by Peng Yuan, Jaime Grutzendler, et al. in Nature. Published October 2022.
DOI: 10.1038/s41586-022-05491-6