Гибель нейронов — иногда это может быть не так уж и плохо

Механизм контроля качества клеток — конкуренция клеток — помогает проводить отбор наиболее пригодных клеток, позволяя проводить «сравнение пригодности» между каждой клеткой и ее соседями, причем приспособленные клетки затем инициируют самоубийство менее пригодных клеток.

Гибель нейронов

Болезнь Альцгеймера (БА) является наиболее распространенной формой деменции, нарушающей когнитивные и моторные функции. Одним из патогистологических признаков БА является гибель нейронов, которая не отражается, однако роль этого процесса все еще остается неопределенной.

Материалы и методы обследования

В сотрудничестве с Лабораторией стволовых клеток и регенерации (Stem Cells and Regeneration lab) ученые решили выяснить отличительные признаки БА на моделях. Для этого авторы исследования разводили плодовых мух, которым генетически модифицировали в мозг человеческий белок бета-амилоид, который образуется в мозге пациентов с БА. Образование β — амилоидных бляшек в головном мозге является важным звеном в патогенезе БА.

Результат научной работы

Авторы исследования в своей работе впервые показали, что гибель нервных клеток при болезни Альцгеймера (БА) на самом деле может быть не плохой новостью — наоборот, это может быть результат механизма «контроля качества клеток», пытаясь защитить мозг от накопления «неправильно» функционирующих нейронов. Результаты исследования, полученные с использованием генетически модифицированных плодовых мушек, имитирующих симптомы БА человека, были опубликованы в журнале Cell Reports.

В исследовании было показано, что клеточная конкуренция является нормальным, мощным антивозрастным механизмом в организме в целом и в мозге в частности.

«В 2015 году мы обнаружили, что удаление непригодных клеток из ткани является очень важным антивозрастным механизмом для сохранения функций органов», — говорит автор исследования Эдуардо Морено (Eduardo Moreno).

Ученые пришли к выводу, что, если эти сравнения пригодности встречаются при нормальном старении, они также могут быть связаны с нейродегенеративными заболеваниями, связанными с ускоренным старением, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона или болезнь Хантингтона, объясняет Морено.

«Это никогда не проверялось», — говорит он.

У трансгенных мух симптомы и патология были схожи с таковыми у пациентов с БА.

«У них наблюдалось снижение долговременной памяти, ускоренное старение мозга и проблемы с координацией движений, которые усугублялись с возрастом», — указывает Криста Райнер (Christa Rhiner).

Первое, что ученые хотели сделать, это выяснить, действительно ли у этих мух гибель нейронов была активирована процессом сравнения пригодности — другими словами, нейроны не умирали сами по себе, а были уничтожены более здоровыми клетками.

«К нашему большому удивлению, мы обнаружили, что смерть нейронов фактически противодействует этой болезни», — говорит автор исследования Дина Коэльо (Dina Coelho).

Когда была остановлена гибель нейронов, у мух развились проблемы с памятью, проблемы с координацией движений, они умерли раньше, и их мозг дегенерировал быстрее. Однако, когда ученые ускорили процесс конкуренции клеток, тем самым ускорив гибель непригодных нейронов, генномодифицированные мухи показали впечатляющее показатели восстановления.

«Мухи вели себя как обычно в отношении формирования памяти», — говорит Райнер, и это в тот момент, когда мухи с БА уже сильно пострадали.

Это означает, что рассматриваемый антивозрастной механизм продолжает хорошо работать при болезни Альцгеймера и показывает, что на самом деле «смерть нейронов защищает мозг от более широко распространенного повреждения, и, следовательно, гибель нейронов — это неплохой признак», — подчеркивает Морено. «Наш самый важный вывод заключается в том, что мы, вероятно, думали неправильно о болезни Альцгеймера. Наши результаты показывают, что гибель нейронов выгодна, потому что она удаляет нейроны, на которые влияют вредные бета-амилоидные бляшки из мозговых цепей, и наличие этих дисфункциональных нейронов хуже, чем их гибель», — заключает Морено.

Результаты могут иметь решающее терапевтическое значение.

«Некоторые молекулы уже были идентифицированы как потенциальные ингибиторы гибели клеток, и существуют некоторые экспериментальные препараты, проходящие испытания, которые ингибируют гибель клеток, тем самым ускоряя уничтожение нейронов», — говорит Морено.

Но он предупреждает: «это исследование было проведено на плодовых мухах».

Необходимо будет проверить, верны ли эти результаты гибели нейронов при болезни Альцгеймера у людей.

Выводы

«Здесь мы использовали модель БА Drosophila, экспрессирующую секретируемую форму человеческого пептида амилоида β42, и показали, что он повторяет ключевые аспекты патологии БА, включая гибель нейронов и нарушение долговременной памяти. Мы обнаружили, что апоптоз нейронов опосредуется клеточным отбором, основанным на приспособленности к клеткам, который избирательно удаляет поврежденные нейроны из цепей мозга. Мы продемонстрировали, что удаление менее приспособленных нейронов задерживает повреждение мозга, вызванное β-амилоидом, и защищает от снижения когнитивных и двигательных функций, предполагая, что это противоречит общеизвестным фактам», — делают вывод ученые.

Авторы другого исследования утверждают, что снижение уровня глутатиона способствует прогрессированию болезни Альцгеймера.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 

Сделать «Medical Insider» основным источником новостей в Google


Рейтинг
( Пока оценок нет )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Координатор проекта. E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: