Механизм нейропротекции изменяется генами при болезни Альцгеймера

Мозг имеет естественный механизм защиты от болезни Альцгеймера, и исследователи из Медицинского колледжа Бейлора, Техасской детской больницы и других сотрудничающих учреждений обнаружили, что варианты генов, связанные с риском развития болезни, нарушают этот защитный механизм, что может привести к нейродегенерации. 

Исследователи также показали на модели плодовой мушки, что химическое вещество, известное как агонист ABCA1, может восстановить некоторые изменения в защитном механизме мозга.

Группа исследователей обнаружила доказательства, подтверждающие, что реактивные виды кислорода (ROS), естественные побочные продукты клеточного метаболизма, связанные с воспалением и другими процессами, являются ключевыми участниками событий, приводящих к нарушению нейропротекторного механизма. 

Кроме того, исследователи обнаружили, что ROS вместе с амилоид-бета, основным компонентом бляшек, обнаруженных в мозге людей с болезнью Альцгеймера, ускоряют развитие болезни в животных моделях. 

В целом, полученные результаты дают новое механистическое представление о факторах, участвующих в развитии болезни Альцгеймера, поддерживая идею о том, что многочисленные изменения на генетическом и других клеточных уровнях приводят к развитию болезни. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.


Нейропротекторный механизм включается, когда нейроны сталкиваются с высоким уровнем ROS, что стимулирует нейроны к производству большого количества липидов. Уровень ROS повышается при старении, различных формах стресса или из-за генетических факторов.

Сочетание ROS и липидов приводит к образованию перекисленных липидов, которые ухудшают здоровье клеток. Нейроны пытаются избежать повреждений, выделяя эти липиды, а аполипопротеины, белки, транспортирующие липиды, переносят их в клетки глии. Глия хранит липиды в липидных каплях, изолируя их от окружающей среды, тем самым не давая им повредить нейроны.


Команда исследовала роль этих генов риска болезни Альцгеймера в модели плодовой мушки, по одному гену за раз. Эта модель позволила им визуализировать, в присутствии или отсутствии ROS, влияние выключения определенного гена, либо в нейронах, либо в глии, на образование липидных капель, а также на нейродегенерацию.


Используя этот подход, команда продемонстрировала, что несколько генов, которые, согласно исследованиям по полногеномному секвенированию, были связаны с риском развития болезни Альцгеймера, нарушают нейропротекторное образование липидных капель, обеспечивая механизм, который может объяснить риск, связанный с этими генами.

Кроме того, используя модель плодовой мушки, Моултон и его коллеги проверили, может ли агонист ABCA1, который, как было показано ранее, восстанавливает способность APOE4 переносить липиды, позволить APOE4 опосредовать образование липидных капель в глии в модели плодовой мушки.