Як гинуть клітини мозку при хворобі Альцгеймера

Загибель нейронів при хворобі Альцгеймера може бути запрограмована.

Результати нового дослідження можуть змінити поточний підхід до лікування хвороби Альцгеймера, оскільки вчені виявили ще один фактор загибелі клітин мозку.

Сальваторе Оддо (Salvatore Oddo), нейробіолог Університету штату Арізона (Arizona State University) і некомерційної системи охорони здоров'я Banner Health у Феніксі, штат Арізона, очолив дослідження, в результаті якого було виявлено ще один вид впливу хвороби Альцгеймера (БА) на мозок. Це відкриває шлях до нової ери досліджень і, хотілося б сподіватися, до нових способів лікування.

Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Neuroscience. Під час роботи було вперше показано, яку роль у розвитку Альцгеймера відіграє процес некроптозу.

Термін «некроптоз» позначає один з варіантів загибелі клітини. Програмовану форму некроптозу викликають три білки: RIPK1, RIPK3 и MLKL.

До сьогодні було відомо, що такий тип загибелі клітин - коли нейрони розриваються і вмирають - відбувається при нейродегенеративних захворюваннях, таких як розсіяний склероз і хвороба Шарко (в англомовних країнах - хвороба Лу Геріга).

Оддо і його команда вирішили перевірити, чи відбувається цей процес при хворобі Альцгеймера, і якщо так, то яким чином згадані вище білки запускають його. Для цього дослідники вивчили посмертні зразки тканин людського мозку. Деякі зразки належали пацієнтам з хворобою Альцгеймера, інші ж (здорові) були використані як контрольні.

Оддо і його колеги виміряли рівень трьох протеїнів, що беруть участь у некроптозі - вимірювання проводилися в області скроневої звивини, де при Альцгеймері гине особливо багато нейронів.

Робота показала, що у зразках пацієнтів з хворобою Альцгеймера рівень протеїнів RIPK1 і MLKL вищий, ніж у контрольних. Оскільки ці білки є маркерами некроптозу, дані результати показали, що при Альцгеймері дійсно йде процес програмованого некроптозу.

Далі дослідникам належало з'ясувати, чи знайдуться докази другої стадії некроптозу: ланцюгової реакції трьох білків. На цій стадії RIPK1 зв'язується з RIPK3 і активує його, потім RIPK3 зв'язується з MLKL і, в свою чергу, активує його, а MLKL викликає некроптоз. Проаналізувавши концентрації мікроРНК і білка, дослідники підтвердили наявність некроптозу.

Потім Оддо і його колеги вивчили зв'язок між трьома білками і щільністю бляшок, які накопичуються в мозку. Виявилося, що некроптоз пов'язаний з накопиченням тау-білка - відомого маркера хвороби Альцгеймера. Отже, схоже, що некроптоз співвідноситься з тяжкістю захворювання.

Проте, на подив дослідників, не виявилося ніякого зв'язку між некроптозом і бета-амілоїдними бляшками (ще однією з основних ознак хвороби Альцгеймера).

Також вчені виявили кореляцію між рівнями білків RIPK1 і MLKL і низькими показниками в когнітивних тестах, які виконували пацієнти перед смертю.

Потім дослідники перевірили в досвіді на мишах з моделлю хвороби Альцгеймера, як блокування некроптозу позначиться на стані нейронів і когнітивної діяльності. Вчені виявили, що блокування білків, що викликають некроптоз, зменшила втрату нейронів і поліпшила когнітивні здібності мишей.

«У цьому дослідженні ми вперше показали, що при хворобі Альцгеймера відбувається процес некроптозу, який виглядає достовірним механізмом в основі загибелі нейронів при цьому захворюванні», - говорить співавтор дослідження Вінні Ліанг (Winnie Liang).

Провідний автор роботи також прокоментував значення відкриття: «Ми очікуємо, що наші результати відкриють нову область досліджень хвороби Альцгеймера, де буде приділено велику увагу ролі некроптозу і розробці нових стратегій його блокування».