- Болезнь Альцгеймера — самая распространенная форма деменции.
- Точные причины этого состояния все еще выясняются.
- На протяжении многих лет ученые концентрировали свое внимание на роли белков, но этот фокус смещается.
- Новое исследование пришло к выводу, что липидные капли в определенных клетках мозга могут иметь решающее значение.
Болезнь Альцгеймера, характеризующаяся нейродегенерацией и прогрессирующей потерей навыков мышления, до сих пор хранит множество загадок.
Во всем мире деменцией страдают 55 миллионов человек, а к 2050 году эксперты ожидают, что эта цифра составит 139 миллионов.
Несмотря на годы исследований, точные механизмы так и не удалось установить.
Однако недавнее исследование добавляет еще одну часть головоломки.
В течение последних нескольких десятилетий ученые сосредоточили свое внимание на накоплении белка в нейронах как на стержне болезни Альцгеймера. Так называемые бляшки и клубки сливаются в нейронах, и эти признаки связаны с гибелью клеток мозга.
Ученые недавно разработали лекарства для очистки этих белков, но они
Совсем недавно акцент сместился на роль липидных капель в клетках головного мозга.
Болезнь Альцгеймера и клетки головного мозга
новый
Ген, наиболее сильно коррелирующий с риском, — это АПОЕ ген. Существуют различные формы этого гена и тот, который несет
АПОЕ участвует в переработке липидов, а у людей с болезнью Альцгеймера активность этого гена снижается.
Повышенная активность со стороны АПОЕ вызывает накопление липидных капель внутри клеток. Однако до сих пор неясно, является ли это накопление защитным, благоприятным или вредным.
Подробности исследования клеток мозга и болезни Альцгеймера
Для расследования ученые проанализировали ткани головного мозга людей, умерших от болезни Альцгеймера, и контрольной группы, у которой не было болезни Альцгеймера.
Они измерили экспрессию генов в отдельных клетках, чтобы понять, какие гены «включены».
Медицинские новости сегодня поговорил с одним из авторов исследования, Майклом Хейни, доктором философии, доцентом кафедры патологии Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета.
Он был удивлен тем, что ACSL1«ключевой регулятор образования липидных капель», был «одним из наиболее активно регулируемых генов в микроглии».
«Это интересно, потому что сам Алоис Альцгеймер», который первым описал это заболевание, «более 100 лет назад заметил липидные тельца в глии мозга своих пациентов, но этому не уделялось особого внимания», — объяснил Хейни.
Затем исследователи использовали технику окрашивания, чтобы увидеть, где в мозге расположены эти заполненные липидными каплями клетки.
Они сказали, что обнаружили, что эти содержащие липиды клетки сгруппированы вокруг белковых бляшек. Это может означать, что бляшки играют роль в накоплении липидов.
Чтобы проверить эту теорию, ученые обработали микроглию амилоидными фибриллами, основным компонентом белковых бляшек, связанных с болезнью Альцгеймера.
Когда они это сделали, произошло «сильное увеличение» накопления липидных капель, которое было особенно выражено в присутствии АПОЕ4.
Новый исследовательский потенциал болезни Альцгеймера
В совокупности авторы полагают, что их исследование «открывает возможность для новой гипотезы о (липидно-капельном) патогенезе» болезни Альцгеймера.
Разговаривая с МНТХейни подвел итоги:
«Мы считаем, что когда микроглия сталкивается с накоплением белка, характерным для болезни Альцгеймера, в микроглии запускается провоспалительное состояние, что приводит к усилению регуляции ферментов синтеза липидов и накоплению липидов в структурах, известных как липидные капли».
Хотя накопление липидов в микроглии является новым открытием, ученые уже наблюдали такую реакцию раньше. «Это также происходит за пределами мозга, когда иммунные клетки сталкиваются с бактериями», — объяснил Хейни.
«Мы думаем, что подобное состояние запускается в этих иммунных клетках мозга в ответ на бляшки, что приводит к накоплению липидов и провоспалительному, повреждающему состоянию этих клеток», — добавил он.
Не новая, но важная теория
«Это важное исследование, которое подчеркивает важность липидного обмена при патологии Альцгеймера», — сказал он.Альфред Фонтех, доктор философии, доцент кафедры нейробиологии и руководитель лаборатории биомаркеров и механизмов нейрозаболеваний кафедры нейронаук Исследовательского института Хантингтона в Калифорнии.
«Поскольку 50 процентов мозга состоит из липидов, а более 20 лет липидомных анализов в моей лаборатории показали существенные изменения в липидных путях, я не удивлен этими результатами», — объяснил Фонтех, который не участвовал в исследовании. к Медицинские новости сегодня.
Фонтех добавил, что результаты этого исследования подтверждают то, что уже было известно, с «дополнительными подробностями механизма, который может объяснить роль липидов в болезни Альцгеймера».
Подтверждают ли эти выводы более ранние исследования болезни Альцгеймера?
Медицинские новости сегодня также поговорил с доктором наук Хьюго Белленом и его коллегами из Медицинского колледжа Бэйлора в Техасе. Они не участвовали в этом исследовании, но лаборатория Беллена исследовала молекулярные основы нейродегенерации более двух десятилетий.
Они объяснили, что изучение посмертных тканей, хотя и интересно и важно, может не дать понимания того, как возникают эти состояния. Молекулярные изменения, вызывающие болезнь Альцгеймера, начинаются за много лет, если не десятилетий, до появления очевидных симптомов.
К моменту смерти, много лет спустя, разгадать то, что произошло в мозгу, становится гораздо сложнее.
Беллен
Эти токсичные перекисные липиды затем транспортируются через APOE, образуя липидные капли в глиальных клетках. Эти липидные капли способствуют расщеплению перекисных липидов, что защищает нейроны от повреждений.
Они показали, что аллель риска болезни Альцгеймера, АПОЕ4, является аллелем потери функции этого процесса переноса липидов. Потеря APOE или любого другого белка, необходимого для транспорта липидов по этому пути, приводит к гибели нейронов, поскольку в системе накапливаются токсичные перекисные липиды.
Путь к новым методам лечения болезни Альцгеймера?
Авторы нового исследования надеются, что сосредоточение внимания на роли накопления липидов может помочь найти новые способы лечения болезни Альцгеймера в будущем.
Однако впереди нас ждут проблемы.
«Одна из основных проблем при разработке лекарств, нацеленных на эти липиды или гены риска болезни Альцгеймера, которые транспортируют липиды, заключается в том, что эти липиды и родственные липидам белки играют важную роль вне мозга в процессах, которые вы не хотите нарушать», — сказал Хейни. .
Другими словами, по его словам, нам нужно найти способ нацеливаться только на накопление липидов в нужном месте, а не только на липиды в целом, потому что это вызовет ряд других трудностей.
Тем не менее, Хейни полон надежд: «Я думаю, что это возможно, если лучше понять, как это накопление происходит именно в микроглии и какие повреждающие факторы они могут секретировать».
Фонтех отметил, что «(1)липидный обмен чрезвычайно сложен и включает в себя множество других ферментов, которые могут быть изменены при болезни Альцгеймера».
«Важным аспектом этого исследования является то, что один размер не подходит всем», — сказал он. Он выразил надежду, что, в конечном итоге, мы сможем открыть дверь для более персонализированного лечения: «Задачей будет выявить генетику, диетические и другие факторы образа жизни при разработке лекарств».
Хейни также планирует продолжить это направление работы.
«В моей новой лаборатории я планирую дополнительно охарактеризовать разнообразие заболеваний, при которых микроглия накапливает липидные капли, как они накапливают эти липиды и как они могут повредить близлежащие нейроны», — сказал он.