Экспериментальная молекула восстанавливает защиту мозга от болезни Альцгеймера

Фото из открытых источников

Группа исследователей выявила экспериментальную молекулу, способную «перепрограммировать» иммунные клетки головного мозга, чтобы восстановить часть их защитной функции против болезни Альцгеймера. Исследование, опубликованное в журнале Cell Death and Disease, показывает, что это соединение, называемое OLE, помогает микроглии заключать и сдерживать бета-амилоидные бляшки, уменьшая их размер и токсичность.

В экспериментах на животных это лечение также улучшило когнитивные показатели в тестах на память. Группу исследователей возглавлял Хосе Висенте Санчес Мут из Института нейронаук (IN), совместного центра Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче (UMH), а также Йоханнес Грефф из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL).

Болезнь Альцгеймера характеризуется, среди прочих факторов, накоплением бета-амилоидных бляшек и прогрессирующим ухудшением состояния микроглии — иммунных клеток, ответственных за удаление этих токсичных отложений из мозга. По мере прогрессирования заболевания эти клетки теряют часть своей защитной способности и способствуют повреждению нейронов. В этом исследовании ученые обнаружили, что OLE, молекула, полученная из гена PM20D1 , помогает восстановить микроглию до более защитного состояния: клетки перемещаются к бляшкам и окружают их, образуя своего рода барьер вокруг отложений, который ограничивает их взаимодействие с нейронами и снижает их токсическое воздействие на ткани мозга.

«Одно из наиболее значимых открытий заключается в том, что мы идентифицировали молекулу, способную восстановить защитную функцию микроглии», — объясняет Санчес Мут. «При болезни Альцгеймера эти клетки постепенно повреждаются. Наши результаты показывают, что этот процесс можно обратить вспять, что указывает на новые терапевтические и исследовательские направления для борьбы с болезнью».

Для изучения воздействия OLE команда исследователей объединила различные экспериментальные модели. Во-первых, они использовали генетически модифицированных червей (C. elegans), выведенных для производства бета-амилоида, что позволило быстро оценить его токсичность. В этой модели лечение OLE уменьшило накопление белковых агрегатов и улучшило подвижность червей, что указывает на защитный эффект против повреждений, связанных с заболеванием.

Затем команда в течение трех месяцев вводила это соединение мышам с моделью болезни Альцгеймера, чтобы проанализировать его воздействие на мозг и память. После лечения у животных наблюдалось улучшение результатов в тестах на память и уменьшение количества бета-амилоидных бляшек, связанных с этим заболеванием.

Чтобы понять, как OLE действует в мозге, команда проанализировала активность тысяч отдельных клеток. Результаты показали, что микроглия была тем типом клеток, который больше всего пострадал от лечения. После введения соединения эти клетки активировали механизмы, участвующие в удалении бета-амилоида, и восстановили свою способность двигаться к бляшкам и окружать их.

«Анализ отдельных клеток позволил нам определить, что микроглия — это клетки, которые наиболее сильно реагировали на лечение», — говорит соавтор исследования Виктория Поцци. «Затем мы заметили, что это соединение помогло этим клеткам переместиться к бета-амилоидным бляшкам и лучше сдерживать повреждения, связанные с этим заболеванием».

Кроме того, в клеточных культурах группа исследователей подтвердила, что микроглия, обработанная OLE, демонстрирует повышенную способность перемещаться к отложениям бета-амилоида и способствовать их удалению. Аналогично, в нейронных культурах, подвергнутых стрессовым условиям, подобным тем, которые наблюдаются при болезни Альцгеймера, лечение повысило выживаемость клеток, что свидетельствует о его прямом защитном эффекте на нейроны.