Исследователи обнаружили белок, нейритин, который связан с когнитивной устойчивостью к болезни Альцгеймера и может сдерживать снижение когнитивных функций. Этот белок помогает сохранить нейронные связи, даже когда токсичные вещества, такие как бета-амилоидные бляшки и клубки тау, которые вызывают болезнь Альцгеймера, пытаются их разрушить. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Molecular & Cellular Proteomics.
Новизна исследования
Недавнее исследование показало, что данный белок связан с устойчивостью пациентов к болезни Альцгеймера и может задерживать снижение когнитивных функций. Подобно шнуру, который соединяет проводные телефоны, нейрону необходимо установить физическую связь с другими нейронами, чтобы общаться и передавать сигналы, которые позволяют людям думать и говорить.
Авторы нового исследования заявляют, что белок, называемый нейритином, может позволить некоторым людям сохранять свои нейронные связи даже при воздействии токсичных веществ, вызывающих попытку болезни Альцгеймера разрушить их.
Болезнь Альцгеймера и амилоидные бляшки
Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной причиной деменции. Чтобы диагностировать заболевание, врачи используют тесты на уровень когнитивных функций, физические и неврологические обследования, визуализацию головного мозга, анализы спинномозговой жидкости.
У большинства пациентов наблюдается как снижение когнитивных функций, так и накопление токсического белка в головном мозге, что вызывает гибель нейронов и уменьшение размеров мозга.
Эти аномальные белковые агрегаты, называемые бета-амилоидными бляшками и клубками тау, могут нарушать нейронные связи, что приводит к ухудшению памяти и спутанности сознания, характерным симптомам болезни Альцгеймера. Однако у некоторых пациентов при обследовании обнаруживаются характерные признаки патологии Альцгеймера в головном мозге, но они остаются психически дееспособными. Исследователи, звучавшие этот феномен, называют таких людей «когнитивно устойчивыми».
«Как когнитивно нормальные пожилые люди с признаками болезни Альцгеймера выдерживают начало деменции, является одним из самых важных и остающихся без ответа вопросов в этой области», — комментирует Джереми Херсковиц (Jeremy Herskowitz) из Университета Алабамы (University of Alabama).
Чтобы решить этот вопрос, Херсковиц и Николас Сейфрид (Nicholas Seyfried) из Университета Эмори (Emory University) объединили свои знания в области протеомики и базовой неврологии для изучения белков в тканях человеческого мозга.
В отличие от широко используемых исследований, основанных на гипотезах, авторы нового исследования сначала изучили больных людей и их ткани, чтобы найти потенциальные терапевтические средства.
«Это сильно отличается от традиционных подходов, которые пытаются делать открытия в экспериментальных модельных системах», — дополняет Херсковиц. «Наше исследование выявляет различия в первую очередь у людей. Затем, после того как это открытие будет сделано, мы сможем задавать вопросы в экспериментальных модельных системах, чтобы выяснить, что происходит на молекулярном и клеточном уровне».
Исследователи провели масс-спектрометрический скрининг белков, обнаруженных в мозге здоровых людей, пациентов с болезнью Альцгеймера и когнитивно устойчивых пациентов. Шайенн Херст (Cheyenne Hurst), соавтор исследования, использовала мощное компьютерное программирование, чтобы определить, что нейритин со временем коррелирует с неповрежденной когнитивной функцией.
«Чем выше количество нейритина в вашем мозгу, тем больше вероятность того, что вы будете когнитивно неповрежденными», — утверждает Херст.
Затем исследователи решили выяснить, как белок влияет на взаимодействие нейронов. Для этого ученые выделили нейроны из гиппокампа крыс и обработали их либо нейритином, либо патогенным бета-амилоидом, либо тем и другим.
Дериан Пью (Derian Pugh), соавтор исследования, заметил структурные различия в трех группах.
«Дендритные шипы или синапсы, отходящие от здоровых нейронов, напоминают мне ветки на дереве», — добавляет Пью.
Но структура нейронов, подвергшихся воздействию патогенного бета-амилоида, была нарушена, как и их связи с другими нейронами. Пью добавил, что они «выглядели как дерево без ветвей».
Однако нейритин полностью блокировал вредное воздействие бета-амилоида на культуры нейронов.
«С помощью этих экспериментов мы смогли выяснить, что происходит у людей, демонстрирующих когнитивную устойчивость, и возможный механизм этого», — обьясняет Херсковиц.
«Мы можем довольно точно предсказать наличие бета-амилоида в чьем-то мозгу, пока он еще жив. Если у человека большое количество бета-амилоида, но он все еще когнитивно здоров, то может захотеть однажды пройти лечение нейритином или препаратами, повышающими уровень нейритина, чтобы эти симптомы не переросли в деменцию».
Авторы другого исследования утверждают, что препарат, применяемый при лечении глаукомы предотвращает симптомы болезни Альцгеймера
