Учёным удалось обратить вспять развитие болезни Альцгеймера

Нейробиологи Фуданьского университета в Шанхае обнаружили, что потеря активности ключевого ионного канала в нейронах мозга ведет к накоплению токсичного белка, ответственного за образование бляшек, которые накапливаются при болезни Альцгеймера. Группа показала на животных моделях, что накопление этого белка можно остановить и обратить вспять путем манипуляций с ионными каналами.



Нейробиологам удалось почистить нейроны от амилоидных бляшек. Это важнейший шаг к лечению болезни Альцгеймера.
Группа нейробиологов из Китая обнаружила, что потеря активности ключевого ионного канала в нейронах мозга ведет к накоплению разрушительного и токсичного белка, ответственного за образование бляшек, которые накапливаются при болезни Альцгеймера.
Белок амилоид-бета широко распространен в тканях мозга пациентов с болезнью Альцгеймера. Токсичный амилоид-бета накапливается между нейронами и нарушает их работу. По мнению ученых из Государственной лаборатории медицинской нейробиологии Фуданьского университета в Шанхае, ионный канал, известный под названием TRPM7, способствует накоплению токсичного амилоида-бета, если работа самого канала начинает сбоить.

Внимание на TRPM7

Канал TRPM7 представляет собой специальную пору в мембране нейронов, которая позволяет проникать заряженным ионам из внешней клеточной среды внутрь клетки. Канал TRPM7 участвует в поглощении двухвалентных катионов, таких как Zn2+, Mg2+ и Ca2+. Таким образом, этот ионный канал помогает формировать возбудимость, пластичность и метаболизм нейронов.
Но есть и белок (киназа) TRPM7. Это — компонент мембраны нейрона, который катализирует перенос высокоэнергетических фосфатных групп от мощных молекул АТФ для обеспечения деятельности TRPM7. Сбои в работе ионных каналов TRPM7, как показали исследования, связаны не только с болезнью Альцгеймера, но и с различными другими нейродегенеративными заболеваниями.
Иследуя ткани человеческого мозга, ученые обнаружили, что количество TRPM7 было существенно снижено в посмертных образцах мозга пациентов с болезнью Альцгеймера. Это подтвердили и мышиные модели. Потеря активности ионного канала TRPM7 действительно ведет к накоплению токсичных амилоидных белков.

Спасительная киназа

Понимая, что TRPM7 — это и ионный канал и киназа, команда задалась вопросом: что если увеличить количество полного TRPM7 — ионный канал плюс киназа — в одной группе животных, а в другой группе обеспечить избыток киназной части молекулы?
В группе пожилых мышей, у которых в мозге уже накапливается амилоид-бета, ученые увеличили количество полного TRPM7. В ходе этого эксперимента ученые обнаружили, что увеличение количества полного TRPM7 позволило восстановить формирование синапсов и когнитивные функции у больных мышей.
Когда молодым животным вводили только киназную часть, ученые увидели, что киназа фактически выметает разрушительный амилоид-бета из мозга животных. По сути, команда — по крайней мере, в лаборатории — нашла способ восстановления синаптической активности и когнитивных функций у одной группы мышей и уничтожения токсичного амилоида-бета у другой.

Не только амилоид-бета

Микрофотография с иммуноокрашиванием амилоида бета (коричневый цвет) в амилоидных бляшках коры головного мозга (левая верхняя часть изображения) и сосудов головного мозга (правая часть изображения)

Какими бы многообещающими ни казались новые исследования, ученые до сих пор не могут окончательно утверждать, являются ли амилоидные бляшки главной причиной заболевания. Хотя образование бляшек, безусловно, токсично для мозга, они могут быть следствием целого ряда пагубных событий, которые еще предстоит обнаружить.
Есть ведь и другой белок, известный как тау-белок, он образует в мозге нерастворимые нити, которые накапливаются в виде клубков. Одни ученые считают возможной причиной заболевания бляшки, другие приводят доводы в пользу тау-белка. В конечном счете, у болезни Альцгеймера может быть и ни одна причина. Возможно, виноваты и амилоидные бляшки, и тау-клубки.
Болезнь Альцгеймера связана с определенными вариантами генов, но в большинстве случаев она возникает «случайно», и ее трудно связать с конкретной причиной. Но в любом случае амилоидные бляшки являются определяющей характеристикой этого заболевания, от которого нет лечения. По данным Всемирной организации здравоохранения, если не будет найдено лекарство от этого заболевания, то к 2050 году из-за неумолимого старения населения оно приведет к перегрузке мировых систем здравоохранения.
«Наши результаты показывают, что болезнь Альцгеймера связана со снижением экспрессии TRPM7 и что поддержание нормальной экспрессии его киназного домена достаточно для снижения накопления амилоида-бета, защиты синаптической плотности и предотвращения или устранения дефицита памяти», — заключают ученые. Они дарят надежду миллионам больных людей. И десяткам миллионов тех, кто может столкнуться с Альцгеймером в ближайшие годы и десятилетия.