Исследование ученых Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) указывает на потенциальный подход к борьбе с болезнью Альцгеймера. В исследованиях на мышах исследователи смогли показать, что блокирование определенного рецептора, расположенного на астроцитах, нормализует функцию мозга и улучшает память. Астроциты – это звездообразные, не нейрональные клетки, участвующие в регуляции активности мозга и кровотока. Результаты опубликованы в Журнале экспериментальной медицины (JEM).
Болезнь Альцгеймера – неизлечимое заболевание головного мозга, ведущее к слабоумию. его механизмы остаются не до конца понятыми. Заболевание, по-видимому, поддерживается комбинацией факторов, включая патологические изменения кровотока, нейровоспаление и пагубные изменения активности клеток головного мозга.
"Мозг содержит разные типы клеток, включая нейроны и астроциты," объясняет доктор. Николь Райхенбах, научный сотрудник DZNE и первый автор статьи, опубликованной в JEM. "Астроциты поддерживают функцию мозга и формируют связь между нейронами, называемую синаптической передачей, путем высвобождения различных белков-мессенджеров. Они также обеспечивают метаболическую и структурную поддержку и способствуют регулированию кровотока в головном мозге."
Сбои в сетевой активности
Подобно нейронам, астроциты организованы в функциональные сети, которые могут включать тысячи клеток. "Для нормального функционирования мозга крайне важно, чтобы сети клеток мозга координировали скорость их активации. Это как в симфоническом оркестре, где инструменты должны быть правильно настроены, а музыканты должны оставаться синхронными, чтобы играть правильную мелодию," говорит профессор Габор Петцольд, руководитель исследовательской группы DZNE и руководитель текущего исследования. "Интересно, что одна из основных задач астроцитов очень похожа на эту: поддерживать здоровье нейронов и помогать поддерживать функцию нейронной сети. Однако при болезни Альцгеймера в этих сетях наблюдается аномальная активность. Многие клетки гиперактивны, в том числе нейроны и астроциты. Следовательно, понимание роли астроцитов и устранение таких сетевых дисфункций имеет большой потенциал для лечения болезни Альцгеймера."
Лечение, направленное на астроциты, уменьшило ухудшение памяти
Петцольд и его коллеги проверили этот подход в экспериментальном исследовании с участием мышей. Из-за генетической предрасположенности эти грызуны проявляли определенные симптомы болезни Альцгеймера, подобные тем, которые проявляются у людей с этим заболеванием. В головном мозге это включает патологические отложения белков, известных как бета-амилоидные бляшки, и аберрантную сетевую активность. Кроме того, у мышей наблюдались нарушения способности к обучению и памяти.
В своем исследовании ученые DZNE нацелились на рецептор клеточной мембраны P2Y1R, который преимущественно экспрессируется астроцитами. Предыдущие эксперименты Петцольда и его коллег показали, что активация этого рецептора запускает клеточную гиперактивность на мышиных моделях болезни Альцгеймера. Таким образом, исследователи лечили группы мышей разными антагонистами P2Y1R. Эти химические соединения могут связываться с рецептором, тем самым отключая его. Лечение длилось несколько недель.
"Мы обнаружили, что длительное лечение этими препаратами нормализует сетевую активность мозга. Кроме того, у мышей значительно улучшились обучаемость и память," Петцольд говорит. С другой стороны, в контрольной группе мышей дикого типа это лечение не оказало значительного влияния на активность астроцитов. "Это указывает на то, что ингибирование P2Y1R действует довольно специфично. Не снижает активность сети при отсутствии патологической гиперактивности."
Петцольд резюмирует: "Это экспериментальное исследование, которое в настоящее время не применимо непосредственно к пациентам-людям. Однако наши результаты показывают, что астроциты, как важная гарантия здоровья нейронов и нормальной функции сети, могут иметь потенциал для новых вариантов лечения болезни Альцгеймера." В будущих исследованиях ученые намерены выявить дополнительные новые пути в астроцитах и других клетках в качестве потенциальных мишеней для лекарств.