Проучването на мишката предлага нови прозрения за болестта на Алцхаймер

Ново проучване върху мишки с генно инженерство предполага, че в мозъка трябва да се появят комбинация от големи биологични „обиди“, за да се предизвика деменция, свързана с болестта на Алцхаймер.

В продължение на десетилетия е известно, че болестта на Алцхаймер, най-честата причина за деменция, е свързана с натрупването на така наречените неврофибриларни заплитания, състоящи се от необичайни бучки от протеин, наречен тау в мозъчните нервни клетки. Освен това експертите смятат, че невритните плаки или отлаганията на протеин, наречен бета-амилоид, се отлагат извън тези клетки заедно с умиращите нервни клетки.

При болестта на Алцхаймер тау се сглобява вътре в нервните клетки, а бета-амилоидът се натрупва извън тези клетки, отнемайки нервните клетки, контролиращи паметта, каза д-р Филип Уонг, професор по патология в Университетското училище на Джон Хопкинс Лекарство.

Това, което не е ясно, е връзката и времето между тези два процеса на натрупване, тъй като единият е вътре в клетките, а другият е извън клетките, каза водещият и съответният автор на изследването Тонг Ли, доктор по медицина.

Предишни проучвания на болестта на Алцхаймер с ранно начало предполагат, че необичайното натрупване на бета-амилоид в мозъка по някакъв начин предизвиква агрегирането на тау, водещо директно до деменция и дегенерация на мозъчните клетки.

В новото изследване обаче изследователите откриват натрупването на бета-амилоид само по себе си, което е недостатъчно, за да предизвика превръщането на тау от нормално в ненормално състояние. Вместо това, техните проучвания показват, че може да предизвика верига от химични сигнални събития, които водят до „превръщане“ на тау в сгъстено състояние и последващо развитие на симптомите.

Описание на техните експерименти е публикувано онлайн в списанието Nature Communications.

„За първи път смятаме, че разбираме, че натрупването на амилоидна плака само по себе си може да увреди мозъка, но това всъщност не е достатъчно, за да доведе до загуба на нервни клетки или поведенчески и когнитивни промени“, каза Вонг.

„Това, което изглежда необходимо, е и втора обида - превръщането на тау - също.“

При хората изоставането между развитието на бета-амилоидните плаки и тау-заплитанията в мозъчните нервни клетки може да бъде от 10 до 15 години или повече, каза Ли, но тъй като животът на мишката е само две до три години, настоящите животински модели които успешно имитират появата на бета-амилоидни плаки не предлагат достатъчно време за наблюдение на промените в тау.

За да се справят с този проблем, изследователите на Джон Хопкинс генетично са конструирали модел на мишка, който е използвал тау фрагмент, за да насърчи натрупването на нормален тау протеин. След това те кръстосват тези мишки с мишки, проектирани да натрупват бета-амилоид.

Резултатът е модел на мишка, който развива деменция по начин, по-подобен на това, което се случва при хората, каза Ли.

По време на мозъчните дисекции на животните изследователите установяват, че наличието само на бета-амилоидна плака не е достатъчно, за да предизвика биохимичното превръщане на тау. Те също така откриха повторната област на тау - частта от протеина тау, която е отговорна за превръщането на нормалната тау в ненормално състояние - сама по себе си е недостатъчна за превръщането на тау. Тоест, бета-амилоидните плаки трябва да присъстват в мозъка за превръщането на тау и да позволят на тау фрагментите да „засеят“ патологичното превръщане на тау в зависимост от плаката.

Един от последиците от новото изследване, казва Вонг, е да се обясни евентуално защо някои лекарства, предназначени да атакуват болестта след превръщането на тау, не са работили.

„Времето може да е изключено“, казва той. „Ако трябваше да се намесите в периода преди превръщането на тау, може да имате добри шансове за подобряване на дефицитите, загубата на мозъчни клетки и последващите последици от болестта.“

Работата също така предполага, че комбинираната терапия, предназначена да предотврати образуването на бета-амилоидни плаки, както и патологичното превръщане на тау, може да осигури оптимална полза за болестта на Алцхаймер, казват изследователите. Техният модел мишка може да се използва за тестване на нови терапии.

Около 5,4 милиона американци живеят с болестта на Алцхаймер, според статистиката от 2016 г. от Асоциацията на Алцхаймер. Няма лечение, но има някои лекарства, които могат да помогнат за стабилизиране на познанието за ограничен период от време или да помогнат при свързана депресия, тревожност или халюцинации.

Източник: Johns Hopkins Medicine / EurekAlert