Medical card
A bad doctor treats the disease, a good doctor treats the cause of the disease.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Исследование показало, что холестерин в головном мозге регулирует бляшки Альцгеймера

2020-09-13 07:24:41

Команда, возглавляемая учеными из Scripps Research, использовала передовые методы визуализации, чтобы показать, как производство связанного с болезнью Альцгеймера белка бета-амилоида (Aβ) в мозге жестко регулируется холестерином.


Работа ученых, появившаяся в четверг перед выходом в печать в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) от 17 августа, продвигает понимание того, как развивается болезнь Альцгеймера, и подчеркивает давно недооцененную роль холестерина в головном мозге . Полученные данные также помогают объяснить, почему генетические исследования связывают риск болезни Альцгеймера с белком, транспортирующим холестерин, который называется аполипопротеином E (апоЕ).


«Мы показали, что холестерин, по сути, действует как сигнал в нейронах, который определяет, сколько образуется Aβ, и поэтому неудивительно, что апоЕ, который переносит холестерин в нейроны, влияет на риск болезни Альцгеймера», - говорит соавтор исследования Скотт Хансен. , Доктор философии, доцент кафедры молекулярной медицины Scripps Research, Флорида.


Другим соавтором исследования была Хизер Феррис, доктор медицинских наук, доцент кафедры медицины Медицинской школы Университета Вирджинии. Первый автор исследования Хао Ван - аспирант лаборатории Хансена.


Понимание Aβ


Тип Aβ в головном мозге Альцгеймера может образовывать большие нерастворимые агрегаты, которые собираются в обширные скопления или «бляшки» - один из наиболее заметных признаков болезни при вскрытии. Генетические данные коррелируют продукцию подтипа Aβ с болезнью Альцгеймера, однако роль Aβ как в здоровом мозге, так и при заболевании остается предметом дискуссий после многих клинических испытаний терапевтических средств, очищающих Aβ, которые изо всех сил пытались показать пользу.


В новом исследовании Хансен и его коллеги внимательно изучают связь холестерина с производством Aβ. Роль холестерина предполагалась различными предшествующими исследованиями, но никогда не подтверждалась напрямую из-за технологических ограничений. Ученые использовали передовую технику микроскопии, называемую визуализацией сверхвысокого разрешения, чтобы «увидеть» клетки и мозг живых мышей, и проследили, как холестерин регулирует выработку Aβ.


Они сосредоточились на холестерине, вырабатываемом в головном мозге важными вспомогательными клетками, называемыми астроцитами, и увидели, что он переносится белками апоЕ на внешние мембраны нейронов. Там он, по-видимому, помогает поддерживать кластеры холестерина и родственных молекул, в просторечии называемых « липидными плотами ». Липидные рафты еще недостаточно изучены, отчасти потому, что они слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью обычных световых микроскопов. Благодаря усовершенствованным технологиям они все более и более ценятся как центры, где сигнальные молекулы объединяются для выполнения ключевых клеточных функций.


Белок, из которого продуцируется Aβ, APP, также находится в мембранах нейронов. Исследователи показали, что апоЕ и его холестериновый груз приводят APP в контакт с близлежащими липидными рафтами. Там, в рафтах, обнаружены ферменты, расщепляющие АРР с образованием Aβ. Они обнаружили, что блокирование потока холестерина выводит APP из контакта с липидными рафтами, тем самым эффективно предотвращая продукцию Aβ.


Молекулы холестерина на поверхности определенных клеток мозга, называемых астроцитами, могут способствовать образованию бляшек, связанных с болезнью Альцгеймера, согласно исследованию PNAS Скотта Хансена, доктора философии, доцента молекулярной медицины Scripps Research в Юпитере, Флорида. Аспирант Хансена, Хао Ван (справа), является первым автором статьи. Предоставлено: Scripps Research.

Холестерин и здоровье мозга


Затем ученые провели серию экспериментов на старых мышах «3xTg-AD», которые генетически сконструированы так, чтобы продуцировать избыточное количество Aβ, развивать бляшки Aβ и в целом моделировать болезнь Альцгеймера. Они обнаружили, что когда они отключили производство холестерина астроцитами у мышей, производство Aβ упало до почти нормального уровня, а бляшки Aβ практически исчезли. Еще один классический признак болезни Альцгеймера, который обычно наблюдается у этих мышей, - это накопление запутанных агрегатов нейронного белка, называемого тау, - и они тоже исчезли.


Подтверждая и уточняя роль холестерина, продуцируемого астроцитами, в производстве Aβ, исследование предполагает, что нацеливание на этот процесс заслуживает изучения на предмет возможности предотвратить прогрессирование Альцгеймера.


Хансен, однако, отмечает, что холестерин необходим мозгу для многих других процессов, включая поддержание нормальной бдительности и познания. Его лаборатория обнаружила в исследовании 2020 года, что серьезное прерывание действия холестерина в нейронах с помощью общих анестетиков может вызвать потерю сознания через общий механизм.


«Нельзя просто устранить холестерин в нейронах, холестерин необходим, чтобы установить надлежащий порог как для производства Aβ, так и для нормального познания», - говорит Хансен.


Полученные данные предлагают новые доказательства основных факторов, способствующих развитию болезни Альцгеймера. Распространенный вариант гена апоЕ, известный как вариант E4, является самым большим фактором риска позднего начала болезни Альцгеймера, и Хансен и его коллеги обнаружили в исследовании доказательства того, что этот вариант по сравнению с более распространенным вариантом E3 с более низким риском, каким-то образом усиливает связь APP с липидными рафтами, что, таким образом, увеличивает производство Aβ.


Хансен и его лаборатория в настоящее время изучают, как транспорт холестерина апоЕ и поддержание липидных плотностей в мозге влияет не только на производство Aβ, но и на воспаление мозга - еще одну особенность болезни Альцгеймера, которая способствует разрушению мозга, но имеет неясные причины.


«Здесь есть предположение о центральном механизме, включающем холестерин, который может помочь объяснить, почему и бляшки Aβ, и воспаление так заметны в мозге Альцгеймера» , - говорит Хансен.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)