Несмотря на многолетние исследования и миллиарды долларов, вложенные в изучение болезни Альцгеймера, причины ее развития остаются непонятыми. Исследователи изучали множество версий, от заболеваний десен до аутоиммунных заболеваний, которые могли бы привести к болезни Альцгеймера. Однако новое исследование может помочь пролить свет на эти вопросы.
Первоначальная (и теперь противоречивая) гипотеза о том, что амилоидные бляшки играют центральную роль в развитии болезни, казалась многообещающей, но лекарства, воздействующие на эти бляшки, дали противоречивые результаты в клинических испытаниях .
Теперь, используя модель болезни Альцгеймера на мышах, команда из Йельского университета в США провела новое исследование.
«Мы обнаружили, что вокруг каждого отложения амилоида развиваются сотни аксонов», — объясняет нейробиолог Йельского университета Пэн Юань и его коллеги.
Ученые выяснили, что отек образуется за счет накопления лизосом — маленьких отсеков, похожих на мешки, созданных клетками для разрушения отходов и удержания их до тех пор, пока они не будут удалены.
Эти лизосомы слипаются в сфероидные структуры вдоль аксонов клеток головного мозга — длинного «передающего кабеля», который тянется от тела клетки и заканчивается ветвями отростков, посылающих сигналы.
Считается, что эти отеки нарушают способность клеток мозга проводить электрические сигналы, которые жизненно важны для формирования и консолидации воспоминаний.
Используя визуализацию кальция и напряжения отдельных клеток, команда смогла показать, что количество нарушений сигнала было связано с размерами сфероидов. Сфероидные вздутия остаются стабильными в течение длительного периода времени, поэтому, вероятно, продолжают нарушать связь нейронов.
Размер и количество сфероидов, обнаруженных в небольшом количестве посмертных образцов человеческого мозга, которые ученые смогли проанализировать, также коррелируют с уровнями снижения когнитивных функций. Другими словами, у людей с более тяжелой степенью болезни Альцгеймера было больше опухших сфероидов.
«Учитывая сходство морфологии, органоидов и биохимического состава [сфероидов] у мышей и людей, вполне вероятно, что у людей они также являются стабильными структурами, которые могут нарушать работу нейронных цепей в течение длительных интервалов времени», — объясняют исследователи .
В ходе исследования выяснилось, что белок, называемый PLD3 , сильно экспрессируется в сфероидах. Мыши, у которых отсутствовал ген PLD3, не производили такого же накопления лизосом и демонстрировали меньший уровень набухания их нейронов.
Команда обнаружила, что высокие уровни PLD3 иногда приводили к увеличению лизосом даже у здоровых мышей. Однако это было более выражено в сфероидах, расположенных рядом с амилоидными бляшками у мышей с болезнью Альцгеймера, что позволяет предположить, что что-то в бляшках усугубляет процесс отека.
«Возможно, удастся устранить нарушение электрических сигналов в аксонах путем нацеливания на PLD3 или другие молекулы, регулирующие лизосомы, независимо от наличия бляшек», — объясняет нейробиолог Йельского университета Хайме Груцендлер.
Хотя эти результаты являются обнадеживающими, они еще только начинаются, и исследователи уже выявили исследования, предлагающие некоторые противоречивые результаты в отношении того, как изменения лизосом PLD3 работают у мышей и клеток HeLa человека .
Эти данные могут положить начало новым исследованиям и открытиям относительно болезни Альцгеймера.
