Ученые ищут причину гибели клеток мозга при деменции

Деменция развивается в результате гибели клеток головного мозга, что приводит к снижению обучения, памяти и других когнитивных функций, но что именно вызывает этот процесс было непонятно. Авторы нового исследования обнаружили причину и сообщили об этом в научном журнале Nature Communications.

Актуальность проблемы

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной формой деменции, на которую приходится 60 – 80% случаев заболевания. При болезни Альцгеймера гибель клеток головного мозга отчасти связана с белком, называемым Тау. Этот протеин может образовывать «клубки», которые мешают транспортной системе нервных клеток, не позволяя им получать питательные вещества, необходимые для выживания.

Лобно-височная деменция является редкой формой слабоумия, для которой характерно потеря нервных клеток в лобных долях мозга. Это может привести к изменениям личности, а также к проблемам с речью и письменностью. Как и при болезни Альцгеймера, потеря нервных клеток при лобно-височной деменции отчасти приписывается накоплению Тау. Данное состояние также связано с накопление белка TDP43.

Исследователи обнаружили, что отсутствие гена, называемого лизинспецифическая деметилаза 1 (LSD1), вызывает гибель клеток головного мозга, приводя к когнитивным нарушениям, сопоставимым с теми, которые наблюдаются у людей с болезнью Альцгеймера и лобно-височной деменцией.

В новом исследовании ученые изучили механизмы, лежащие в основе гибели нервных клеток при болезни Альцгеймера и лобно-височной деменции, после выявления решающей роли LSD1, который также известен как KDM1A.

Материалы и методы исследования 

Исследователи удалили ген LSD1 у взрослых мышей. Их первоначальной целью было определить, участвует ли ген в генерации сперматозоидов. Предыдущие исследования показали, что LSD1 играет важную роль в раннем эмбриональном развитии.

Результаты научной работы

Их исследования пошли в другом направлении. Ученые установили, что удаление LSD1 у грызунов спровоцировало гибель нервных клеток в гиппокампе и коре головного мозга, что привело к параличу и снижению памяти.

Затем исследователи обнаружили, что активность гена в головном мозге этих мышей была связана с изменениями клеточного обмена, клеточной сигнализацией и воспалением. Интересно, но у мышей с дефицитом LSD1 в головном мозге не было признаков накопления Тау или TDP43.

Далее исследователи проанализировали образцы тканей головного мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера и лобно-височной деменцией. Они были удивлены, обнаружив, что LSD1 накапливался в Тау-клубках у пациентов с болезнью Альцгеймера, а также в TDP43 у пациентов с лобно-височной деменцией.

Результаты исследования указывают на потенциальную связь между уменьшением LSD1 и случаями слабоумия у человека. Ученые также считают, что LSD1 необходим, чтобы подавлять другие, потенциально вредные генные активности.

В будущих исследованиях ученые планируют и дальше изучать роль LSD1 при слабоумии и хотели бы проверить, могут ли соединения, повышающие функцию LSD1, лечить деменцию.

Авторы другого исследования утверждают, что деменция чаще встречается на Севере.

Литература

Christopher M. A. et al. LSD1 protects against hippocampal and cortical neurodegeneration //Nature Communications. – 2017. – Т. 8. – №. 1. – С. 805.