МикроРНК-132 может играть важную роль в развитии болезни Альцгеймера

Исследователи обнаружили, что небольшая молекула микроРНК-132 может играть важную роль в развитии болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Science.

У пациентов с болезнью Альцгеймера уровни микроРНК-132 зачастую нарушены и заметно снижены. Хотя было известно, что микроРНК-132 выполняет различные функции в нейронах, это исследование неожиданно выявило ее роль в микроглии, иммунных клетках мозга.

Ученые считают, что это исследование может открыть новый путь в понимании и потенциальном лечении болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств.

Новое исследование, показывает, что очень маленькая молекула, называемая микроРНК-132, может оказывать значительное влияние на различные клетки мозга и играть роль в развитии болезни Альцгеймера.

РНК — это молекула, которая, как и ДНК, состоит из ряда связанных строительных блоков. Долгое время считалось, что РНК служит только мессенджером и копией ДНК, обеспечивая трансляцию ДНК в белки. Однако есть также фрагменты РНК, которые не кодируют белки.

МикроРНК являются примером этих некодирующих молекул РНК. Несмотря на небольшой размер, они могут выполнять важную функцию: связываться с РНК и тем самым влиять на экспрессию генов и белков. При многих различных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, микроРНК зачастую нарушается.

У пациентов с болезнью Альцгеймера часто наблюдаются нарушенные и измененные профили микроРНК, особенно значительное снижение микроРНК-132. Но действительно ли эта молекула играет роль в заболевании, или это уменьшение является просто случайным?

Предыдущие исследования на моделях мышей показали, что повышение уровня микроРНК-132 приводит к образованию новых клеток мозга и улучшению памяти у мышей. Хотя многие исследователи считают, что амилоидный белок является основной причиной болезни Альцгеймера, другой белок, называемый тау, также играет важную роль в воспалении.

МикроРНК-132 продемонстрировала положительное влияние как на амилоидные, так и на тау-патологии у мышей. Однако точные механизмы до сих пор неизвестны.

Влияние микроРНК-132 на разные типы клеток

Исследователи Ханна Уолгрейв (Hannah Walgrave), Эмбер Пеннинг (Amber Penning), Сара Снок (Sarah Snoeck), Джорджия Тосони (Giorgia Tosoni) под руководством Евгении Сальта (Evgenia Salta) изучили эффекты микроРНК-132 в различных типах клеток.

Ученые манипулировали уровнями микроРНК-132 в мышиной модели, увеличивая и уменьшая их. Впоследствии ученые использовали специальную технику, называемую секвенированием РНК одной клетки, чтобы исследовать гены, которые изменились в каждом типе клеток мозга.

Эмбер Пеннинг: «МикроРНК может иметь множество мишеней, что делает их интересными при заболеваниях с множественными патологическими аспектами. Однако это также усложняет их изучение, потому что как найти эти цели? Мы знаем, что микроРНК-132 выполняет различные функции в нейронах, но неожиданно мы обнаружили, что эта микроРНК также играет роль в микроглии, иммунных клетках головного мозга. Это интересно в случае с болезнью Альцгеймера, потому что мы считаем, что нейровоспаление играет важную роль».

Изменения в состоянии клетки

«Когда мы увеличиваем микроРНК-132 в этих микроглиях, мы наблюдаем переход от состояния, связанного с заболеванием, к более сбалансированному гомеостатическому состоянию. Мы видим этот результат как в мозге мыши, так и в клеточных линиях человека. Однако вопрос о том, является ли это изменение положительным или отрицательным, требует дальнейшего изучения с помощью последующих экспериментов. Существуют различные теории, предполагающие, что это состояние, связанное с заболеванием, может изначально способствовать очищению клеток на ранних стадиях заболевания, но позже становится чрезмерным, что приводит к гибели здоровых клеток. Нам все еще нужно определить, насколько полезно для клеток стать более гомеостатическими. Поэтому нам нужно быть осторожными в выводах».

«Наиболее важным аспектом этого исследования является демонстрация того, что микроРНК-132 также играет роль в микроглии и может влиять на нейровоспаление. Следующим шагом является изучение того, имеет ли какой-либо реальный эффект увеличение количества микроРНК-132 в нейронах и микроглии в модели мышей с болезнью Альцгеймера. То же самое относится и к линиям клеток человека, которые мы использовали. В этом исследовании мы использовали только здоровую контрольную клеточную линию, но мы проведем дальнейшие тесты на клеточных линиях болезни Альцгеймера, чтобы увидеть, есть ли какие-либо эффекты».

Конечная цель

«Конечной целью будет увеличение количества микроРНК-132 у пациентов с болезнью Альцгеймера в качестве терапевтической стратегии. В настоящее время мы используем вирусы (содержащие микроРНК) у мышей с болезнью Альцгеймера, которые можно вводить внутривенно, прямо в вену. Это облегчает в конечном итоге воплощение этой стратегии в клинике, поскольку мы используем вирус, который теоретически также можно ввести в руку. Помимо болезни Альцгеймера, есть и другие нейродегенеративные заболевания, при которых наблюдается снижение той же микроРНК. Следовательно, эти результаты могут также иметь отношение к другим болезненным состояниям».

Авторы другого исследования утверждают, что микроРНК регулирует механизм лекарственной устойчивости при раке легких