Наличие большего количества клото-протеинов повышает качество и продолжительность жизни. Истощение этого протеина ускоряет старение и может способствовать возникновению связанных с возрастом заболеваний. Любопытно, что в пределах мозга одна структура содержит значительно более высокие уровни клото-протеинов, чем все остальные.
Эта структура представляет собой сосудистое сплетение, которое включает сложную сборку клеток, продуцирующих цереброспинальную жидкость и образующих важный барьер между центральной нервной системой и кровью.
Материалы и методы обследования
Ученые в Институте Гладстона (Gladstone Institutes) во главе с Леннартом Маке (Lennart Mucke) решили исследовать, почему сосудистое сплетение содержит гораздо больше молекул, чем другие области головного мозга.
Результаты научной работы
В новом исследовании, опубликованном в научном журнале PNAS, ученые показали, что клото-протеины защищают мозг от периферической иммунной системы.
«Мы обнаружили, что уровень клото-протеинов в сосудистом сплетении у мышей естественным образом уменьшается с возрастом», – сказал Макке. «Мы тогда подражали этому процессу старения, уменьшив уровни клото-протеинов в этой структуре экспериментально, и обнаружили, что уменьшение этой молекулы увеличивает воспаление мозга».
Макке с соавторами дополнительно исследовали влияние этого явления на другие области мозга. Ученые обнаружили, что у мышей с меньшим количеством клото-протеинов в сосудистом сплетении иммунные клетки в важном центре памяти реагируют более агрессивно, когда другие области организма подвергаются иммунным проблемам, которые имитируют инфекции.
«Барьер между мозгом и иммунной системой, по-видимому, разрушается из-за снижения уровня клото-протеинов”, – сказал Лэй Чжу (Lei Zhu), автор исследования. «Наши данные показывают, что клото-протеины помогают сохранить этот барьер закрытым. Когда уровни этого белка истощаются в сосудистом сплетении, барьер становится более пористым, что позволяет иммунным клеткам и воспалительным молекулам легче проникать в мозг».
Этот тип повышенного ответа иммунных клеток может нанести ущерб организму, так как они продуцируют определенные факторы, которые, как было показано, нарушают функции мозга.
«Молекулярные изменения, которые мы наблюдали в нашем исследовании, свидетельствуют о том, что истощение клото-протеинов в сосудистом сплетении может способствовать снижению когнитивного поведения у пожилых людей, повреждая головной мозг», – добавил Макке. «Это может помочь объяснить, по крайней мере частично, почему мы часто замечаем ухудшение когнитивных функций у госпитализированных пожилых людей, когда у них есть инфекции, такие как пневмония или инфекции мочевых путей. Эти осложнения особенно заметны у пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых воспаление стало основным двигателем патологии».
Теперь, когда известно, что истощение клото-протеинов в сосудистом сплетении приводит к усилению воспаления головного мозга, Макке планирует разработать следующий набор экспериментов, чтобы определить, могут ли увеличивающиеся уровни клото-протеинов в сосудистом сплетении подавлять возрастной когнитивный спад.
Авторы другого исследования полагают, что пищевые волокна замедляют старение мозга.
