Новое исследование, опубликованное в Stem Cell Reports, обнаружило повышенное поступление холестерина от астроцитов к нейронам на модели мозга с болезнью Альцгеймера (БА), предполагая, что регулирование уровня холестерина в головном мозге может быть изучено в поисках вариантов лечения разрушительного дегенеративного заболевания.
БА, наиболее частая причина деменции, поражает около 24 миллионов человек во всем мире. Имея очень ограниченные варианты лечения, ученые ищут способы лучше понять болезнь. Одним из отличительных признаков БА является появление так называемых бета-амилоидных бляшек, скоплений бета-амилоидного белка, накапливающихся в головном мозге и считающихся токсичными для соседних нейронов. Причины болезни Альцгеймера и образования бета-амилоидных бляшек все еще в значительной степени неизвестны, но генетические исследования показали, что ген под названием APOE, который участвует в метаболизме и транспорте холестерина, связан с AD у пожилых людей. Ген APOE существует у людей в разных версиях: APOE2, APOE3 и APOE4, но ген APO4 имеет относительно более высокий риск развития БА.
Любопытно, что в мозге именно поддерживающие клетки, называемые астроцитами, а не нейроны, производят белок ApoE. Чтобы выяснить, связан ли ген APOE4 в астроцитах с БА, Джинсу Со и его коллеги из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST), Южная Корея, использовали индуцированные человеком стволовые клетки, несущие различные версии гена APOE, для создания нейронов и астроцитов в лаборатории и изучить их взаимодействие. Исследователи обнаружили, что астроциты, несущие связанный с AD ген APOE4, выделяют больше холестерина, чем астроциты с APOE3.
Ученые заметили, что нейроны, подвергшиеся воздействию повышенного холестерина, претерпели явные изменения в их клеточных мембранах, внешних слоях клетки, которые обычно содержат холестерин. Кроме того, это высокое содержание холестерина в клеточных мембранах было напрямую связано с повышенной выработкой и секрецией бета-амилоида нейронами. В этой работе показано, как различные версии гена APOE в астроцитах могут влиять на продукцию бета-амилоида в нейронах и как избыточное поступление холестерина из астроцитов ApoE4 может способствовать образованию токсичных бета-амилоидных бляшек у пациентов с БА.