- Новые исследования показывают, что глиальные клетки играют важную роль в выработке бета-амилоида — белка, связанного с болезнью Альцгеймера.
- Исследование, проведенное учеными Института Макса Планка, бросает вызов устоявшимся взглядам и может привести к появлению новых подходов к лечению этого заболевания.
- Хотя болезнь Альцгеймера остается неизлечимой, эти результаты могут помочь в разработке методов лечения, направленных на задержку образования бляшек и замедление прогрессирования заболевания на ранней стадии.
Болезнь Альцгеймера, которая является наиболее распространенной формой деменции, поражает миллионы людей во всем мире, и, как сообщается, число случаев заболевания растет.
Ученые из Института междисциплинарных наук Общества Макса Планка (MPI) обнаружили, что наряду с нейронами некоторые глиальные клетки в мозге также вырабатывают бета-амилоид.
Их новое исследование, опубликованное в
Появятся ли новые терапевтические стратегии лечения болезни Альцгеймера?
Хотя в настоящее время болезнь Альцгеймера неизлечима, некоторые методы лечения направлены на уменьшение количества амилоидных бляшек в мозге, что потенциально замедляет прогрессирование заболевания.
Ранее считалось, что нейроны являются основным источником бета-амилоида и основным объектом разработки лекарственных препаратов.
Первый автор Эндрю Октавиан Сасмита, доктор философии, в настоящее время научный сотрудник кафедры анатомии и нейронауки Университетского колледжа Корка в Ирландии, объяснил основные выводы этого нового исследования Медицинские новости сегодня.
«Хотя нейроны считаются единственными производителями бета-амилоида, который откладывается во внеклеточных бляшках — одной из основных патологий при болезни Альцгеймера, — миелинизирующая глия центральной нервной системы, олигодендроциты, также вырабатывает бета-амилоид и способствует отложению бляшек», — рассказал он нам.
«Мы также наблюдали, что возбуждающие нейроны в коре головного мозга и гиппокампе играют важную роль в отложении бляшек в более глубоких слоях мозга, что указывает на эффект распространения бляшек на большие расстояния через нейронные проекции», — добавила Сасмита.
«Объединив результаты разных направлений нашего исследования, мы обнаружили, что определенная пороговая концентрация бета-амилоида необходима для значительного отложения бляшек, что часто упускается из виду при исследовании болезни Альцгеймера».
– Эндрю Октавиан Сасмита, доктор философии
Ингибирование BACE1 раскрывает ключевую роль в образовании амилоидных бляшек
Клетки нервной системы генерируют бета-амилоид путем разрезания более крупной молекулы-предшественника с помощью фермента BACE1.
В своих экспериментах исследователи выборочно отключили BACE1 в нейронах и олигодендроцитах мышей.
Затем они использовали 3D-микроскопию светового листа для изучения образования бляшек по всему мозгу, что позволило получить полную картину амилоидных бляшек во всех областях мозга.
Олигодендроциты без BACE1 продемонстрировали примерно 30-процентное снижение образования бляшек, тогда как удаление гена BACE1 в нейронах привело к более чем 95-процентному снижению бляшек.
Исследователи также обнаружили, что бляшки образуются только при наличии определенного уровня бета-амилоида из нейронов, и в этот момент олигодендроциты способствуют образованию бляшек.
По словам ученых, если эффективно ингибировать BACE1 до достижения этого порога, можно будет задержать образование бляшек, что потенциально замедлит раннее прогрессирование болезни Альцгеймера.
«Ранее попытки подавить производство бета-амилоида посредством ингибирования бета-секретазы (BACE) в клинических испытаниях были встречены нежелательными эффектами, включая ухудшение когнитивных функций и сокращение областей мозга, включая гиппокамп, который имеет решающее значение для памяти. Это в основном связано с нецелевыми эффектами подавления BACE, который имеет решающее значение для благополучия нейронов».
– Эндрю Октавиан Сасмита, доктор философии
Сасмита добавила, что «подавление олигодендроглиального BACE и продукции бета-амилоида может служить альтернативной целью для снижения уровня бета-амилоида».
«Мы надеемся, что наши данные помогут в разработке анти-бета-амилоидной терапии, которая должна быть направлена на самые ранние стадии заболевания, прежде чем будет достигнута пороговая концентрация бета-амилоида для отложения бляшек», — сказал он нам.
Исследование предлагает «убедительные» доказательства механизма нейродегенерации
Брайан Джордан, доктор философии, профессор нейробиологии, психиатрии и поведенческих наук в Медицинском колледже Альберта Эйнштейна, не принимавший участия в исследовании, рассказал: МНТ что «это исследование представляет собой значительный и в некоторой степени открывающий глаза вклад в изучение болезни Альцгеймера, поскольку оно бросает вызов устоявшемуся нейроноцентрическому взгляду на выработку бета-амилоида».
«Исследование убедительно показывает, что олигодендроциты не только экспрессируют белок-предшественник амилоида (APP) и связанные с ним ферменты обработки, но и обеспечивают до 30% бета-амилоидной нагрузки мозга. Это очень удивительно и подчеркивает необходимость пересмотреть базовую биологию APP и бета-амилоида, особенно учитывая громкие неудачи терапии, нацеленной на нейрональные бета-амилоидные пептиды».
– Брайан Джордан, доктор философии
«Такие результаты должны помочь перенаправить большую часть почти 3,8 млрд долларов ежегодного финансирования борьбы с болезнью Альцгеймера на исследования, связанные с глиальными клетками», — отметил Джордан.
Более того, он добавил: «Это исследование подкрепляет новую совокупность работ, которая быстро меняет наше понимание олигодендроцитов».
«Олигодендроциты, которые традиционно считались важными только в процессе развития для миелинизации, теперь признаны ключевыми регуляторами высших функций мозга, таких как обучение, память и зависимость, а также потенциально ключевыми игроками в нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера».
– Брайан Джордан, доктор философии
Будущие последствия для исследований болезни Альцгеймера
«Выявление олигодендроцитов как важных участников выработки бета-амилоида должно открыть новые пути для разработки терапевтических методов, которые могли бы воздействовать на эти глиальные клетки наряду с нейронами», — пояснил Джордан.
«Хотя последствия для ухода за пациентами более умеренные, это исследование предполагает, что аномалии белого вещества, ранее наблюдавшиеся у пациентов с болезнью Альцгеймера, могут играть более важную роль в патофизиологии, а не представлять собой эпифеномен», — добавил он, отметив, что «его точка зрения может привести к принятию методов лечения, регулирующих миелин, которые разрабатываются для заболеваний, традиционно связанных с патологией миелина, таких как рассеянный склероз».
Джордан пришел к выводу, что «расширяя фокус исследований болезни Альцгеймера и включая в него глиальные клетки, это исследование может помочь преодолеть ограничения предыдущих методов лечения».