Старение миелина: новый взгляд на прогрессирование болезни Альцгеймера

Возрастная дегенерация миелина (изолирующего слоя вокруг нервных клеток в головном мозге) активно способствует изменениям, приводящим к болезни Альцгеймера. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые изучили возможную роль возрастной деградации миелина в развитии болезни Альцгеймера. Их работа была сосредоточена на типичном признаке болезни.

Новизна исследования

Исследователи изучили мышиные модели болезни Альцгеймера с дефектами миелина и обнаружили, что эти изменения ускоряют образование амилоидных бляшек, что является характерным признаком болезни Альцгеймера. Дефектный миелин также, по-видимому, подавлял иммунные клетки мозга, называемые микроглией, отвлекая их внимание от удаления бляшек.

Практическая значимость работы

Эти результаты помогут открыть новые стратегии профилактики и лечения болезни Альцгеймера путем воздействия на повреждение миелина.

Актуальность исследования

Болезнь Альцгеймера, необратимая форма деменции, считается самым распространенным нейродегенеративным заболеванием в мире. Основным фактором риска развития болезни Альцгеймера является возраст, хотя до сих пор неясно, почему. Известно, что изолирующий слой вокруг нервных клеток в головном мозге, называемый миелином, с возрастом повреждается.

Исследователи из Института междисциплинарных наук Макса Планка (MPI) в Геттингене показали, что такой дефектный миелин активно способствует изменениям, связанным с болезнью Альцгеймера. Замедление возрастного повреждения миелина может открыть новые способы предотвращения заболевания или замедления его прогрессирования в будущем.

Что я собирался делать? Куда я положил ключи? Когда снова была эта встреча? Это начинается с небольших провалов в памяти, за которыми следуют нарастающие проблемы с ориентацией, слежением за речью, артикуляцией или выполнением простых задач.

Болезнь Альцгеймера прогрессирует постепенно и в основном поражает пожилых людей. Риск развития болезни Альцгеймера удваивается каждые пять лет после 65 лет.

«Основные механизмы, объясняющие взаимосвязь между возрастом и болезнью Альцгеймера, еще не выяснены, — комментирует Клаус-Армин Наве.

Вместе со своей командой из отдела нейрогенетики автор исследования изучает функцию миелина, богатого липидами изолирующего слоя волокон нервных клеток головного мозга. Миелин обеспечивает быструю связь между нервными клетками и поддерживает их метаболизм.

«Неповрежденный миелин имеет решающее значение для нормальной работы мозга. Мы показали, что возрастные изменения миелина способствуют патологическим изменениям при болезни Альцгеймера», — объясняет Нав.

«Болезнь Альцгеймера характеризуется отложением в головном мозге определенных белков, так называемых бета-амилоидных пептидов, или сокращенно Aβ-пептидов», — утверждает Констанце Депп, один из авторов исследования. «Aβ-пептиды слипаются, образуя амилоидные бляшки. У пациентов с болезнью Альцгеймера эти бляшки формируются за много лет и даже десятилетий до появления первых симптомов».

В ходе болезни окончательно необратимо погибают нервные клетки и нарушается передача информации в головной мозг.

Материалы и методы исследования

Используя методы визуализации и биохимические методы, ученые изучили и сравнили различные мышиные модели болезни Альцгеймера, в которых амилоидные бляшки возникают так же, как и у пациентов с болезнью Альцгеймера. Однако впервые они изучили мышей с болезнью Альцгеймера, которые дополнительно имели дефекты миелина, которые также встречаются в человеческом мозгу в пожилом возрасте.

Результаты исследования

Тинг Сун, автор исследования, описывает результаты: «Мы увидели, что деградация миелина ускоряет отложение амилоидных бляшек в мозгу мышей. Дефектный миелин нагружает нервные волокна, вызывая их набухание и выработку большего количества Aβ-пептидов».

В то же время дефекты миелина привлекают внимание иммунных клеток мозга, называемых микроглией.

«Эти клетки очень бдительны и следят за мозгом на предмет любых признаков нарушения. Они могут собирать и уничтожать такие вещества, как мертвые клетки или клеточные компоненты», — добавляет Депп.

Обычно микроглия обнаруживает и устраняет амилоидные бляшки, предотвращая их накопление. Однако, когда микроглия сталкивается как с дефектными миелиновыми, так и с амилоидными бляшками, то в первую очередь удаляет остатки миелина, в то время как бляшки продолжают накапливаться.

Исследователи считают, что микроглия «отвлечена» или перегружена повреждением миелина и поэтому не может должным образом реагировать на бляшки.

Результаты исследования впервые показывают, что дефект миелина в стареющем мозге увеличивает риск отложения Aβ-пептида.

«Мы надеемся, что это приведет к разработке новых методов лечения. Если бы нам удалось замедлить возрастное повреждение миелина, это также могло бы предотвратить или замедлить болезнь Альцгеймера», — заключает Нэйв.

Авторы другого исследования утверждают, что у людей с рассеянным склерозом стволовые клетки мозга стареют быстрее