В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, ученые из Калифорнийского Университета в Сан-Диего (University of California – San Diego) выявили новые механизмы в нейронах, которые вызывают болезнь Альцгеймера.
В частности, ученые обнаружили, что изменения в структуре хроматина, плотно свернутой формы ДНК, приводят к тому, что нейроны теряют свою специализированную функцию и возвращаются к более раннему состоянию клетки. Это приводит к потере синаптических связей – эффекту, связанному с потерей памяти и деменцией.
Материалы и методы исследования
Ученые изучили человеческие индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, полученные от пациентов с семейной болезнью Альцгеймера, которая является наследственной формой болезни Альцгеймера, и преобразовали их в нейроны. Авторы использовали методы секвенирования следующего поколения, чтобы посмотреть, какие гены экспрессируются в этих нейронах и как регулируется экспрессия генов, а затем сравнили, как они отличаются в нейронах здоровых людей.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что нейроны, полученные от пациентов, дифференцируются до состояния предшественника. Другими словами, они перестают быть нейронами. Это ключевой дефект, наблюдаемый у различных пациентов с разнообразными мутациями. Последствия для мозга драматичны: потеря синаптических связей приводит к снижению когнитивных способностей.
Исследователи наблюдали другие дефекты: нейрональные гены подавляются, поэтому эти клетки не имеют никаких указаний о том, что они нейроны. Такие же дефекты наблюдались и в посмертных образцах человеческого мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера. Ученые наблюдали механизмы не только в стволовых клетках, но и в реальных образцах мозга. Исследователи проследили все эти механизмы вплоть до изменений в структуре хроматина. Части этой структуры состоят из открытых областей, где гены экспрессируются или регулируются, а другие части состоят из закрытых областей, где экспрессия генов подавляется. В настоящее время авторы исследования работают над разработкой лекарственных препаратов для подавления этих механизмов.
Авторы другого исследования обнаружили, что обнаружена связь между глубоким сном и риском развития болезни Альцгеймера.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
