Исследование, проведенное учеными из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), проливает новый свет на то, как отличительные признаки болезни Альцгеймера — бляшки бета-амилоида (A-бета) и нейрофибриллярные клубки, содержащие белок тау, оказывают повреждающее действие на головной мозг.
Материалы и методы исследования
Ученые использовали продвинутую многофотонную кальциевую визуализацию, чтобы изучить нейронную активность нескольких мышиных моделей болезни Альцгеймера.
Поскольку мышиные модели, использованные в этом исследовании, разработаны уникальным образом, так что экспрессия тау может блокироваться введением антибиотика доксициклина. Ученые изучили нейронную активность у мышей со сверхэкспрессией тау и у животных, у которые сверхэкспрессировались А-бета и тау как до введения, так и через 6 недель после введения доксициклина.
Результаты научной работы
Полученные результаты свидетельствуют о том, что стратегии, направленные против обоих патологических белков, а не против одного или другого, могут быть перспективными терапевтическими вариантами.
«Наше текущее исследование подтверждает растущее количество фактов, свидетельствующих о том, что А-бета и тау действуют совместно, нарушают функцию мозга и что при определенных аспектах этого нарушения преобладает тау», — говорит автор исследования Брэдли Хайман (Bradley Hyman), сотрудник Института Нейродегенеративных Заболеваний (Institute for Neurodegenerative Disease). «Мы заинтересованы в том, чтобы узнать, как они взаимодействуют на молекулярном уровне, чтобы найти способы блокировать эту синергию».
Исследования с двумя мышами, у которых была сверхэкспрессия разных форм тау, впервые обнаружили, что повышенные уровни белка были связаны со значительным снижением нервной активности, независимо от того, агрегировался ли тау в клубки.
Эксперименты с новой мышиной моделью, у которой была сверхэкспрессия как А-бета, так и тау, обнаружили, что в присутствии обоих патологических белков гиперактивность, связанная с А-бета, была устранена и преобладал эффект нейронального молчания тау. Результаты были продублированы у мышей независимо от их возраста, включая животных, слишком молодых, чтобы продемонстрировать гибель нейронов, обычно наблюдаемых у животных, у которых сверхэкспрессируются только тау.
В то время как блокирование экспрессии тау возвращало нейронную активность до нормальных уровней у мышей, у которых сверхэкспрессировался только этот белок, лечение доксициклином не восстанавливало нейронную активность у животных, экспрессирующих оба патологических белка, даже у мышей, слишком молодых, чтобы показать нейронное повреждение.
Авторы отмечают, что их результаты могут помочь объяснить, почему клинические испытания А-бета-блокирующей терапии затруднили улучшение симптомов у пациентов с болезнью Альцгеймера.
«Одним из следствий нашей работы является то, что подходы, объединяющие анти-бета-терапию и анти-тау-терапию, могут быть более эффективными, чем любой из них отдельно, по крайней мере, с точки зрения нейронной активации», — говорит Хайман. «Обнаружение того, что тау и А-бета работают синергетически, открывает двери для новых исследований, чтобы понять, как именно это взаимодействие работает».
Авторы другого исследования утверждают, что снижение уровня глутатиона способствует прогрессированию болезни Альцгеймера.
