Не только бляшки

Предшественник бета-амилоида (Amyloid precursor protein, APP) хорошо известен своей важной ролью в развитии болезни Альцгеймера, но его значение для здорового функционирования мозга, напротив, оставалось в значительной степени неизвестным. Международная исследовательская группа во главе с молекулярным биологом профессором Ульрике Мюллером из Гейдельбергского университета, Германия, получила новые данные о физиологических функциях семейства белков APP, используя мышиную модель, лишенную его. Исследователи показали, что отсутствие APP в период развития приводит к дефектам важных областей мозга, вовлеченных в обучение и память. У этих мышей наблюдались серьезные нарушения в обучении и аутистическое поведение.

Болезнь Альцгеймера развивается вследствие накопления в мозге нерастворимых белковых бляшек вокруг нервных клеток. Эти бляшки состоят в основном из небольших β-амилоидных пептидов (Aß), которые являются продуктом расщепления APP. Пептиды Аβ повреждают нервные клетки, приводя в конечном итоге к их гибели. По мнению исследователей, непатологическая роль APP также заслуживает изучения, учитывая тот факт, что этот белок, как и два других тесно связанных белка, вырабатывается большинством нервных клеток мозга – особенно в задействованных в функции обучения и формировании памяти.

Отсутствие APP приводит к аномальному расположению нейронов (желтого цвета) в гиппокампе. Нейроны, лишенные белков семейства APP, демонстрируют меньшее количество синаптических связей.

Исследовательская группа Мюллера использовала мышей в качестве модельного организма, которые были генетически изменены таким образом, чтобы блокировать производство всех трех белков семейства APP. Тщательное изучение их мозга показало, что отсутствие APP в процессе развития мозга привело к аномалиям в структуре гиппокампа – важнейшей области мозга для формирования памяти. Исследователи отметили нарушение нейрональной передачи и уменьшение количества синаптических связей. Дефицит APP также был связан со значительным ухудшением коммуникаций между нейронами и серьезно повлиял на результаты поведенческих тестов, оценивающих обучение.

Исследователи отметили, что эти нарушения в развитии мозга привели к поведенческим изменениям, которые похожи на расстройства аутистического характера. Мыши демонстрировали типичные повторяющиеся движения и отсутствие интереса к социальным взаимодействиям с другими мышами.

Таким образом, семейство APP играет важную роль в нормальном развитии нервной системы, обучении, формировании памяти и социальном общении. Возможно, эти данные помогут в разработке новых методов лечения болезни Альцгеймера.

Статья V. Steubler et al. Loss of all three APP family members during development impairs synaptic function and plasticity, disrupts learning and causes an autism-like phenotype опубликована в EMBO Journal.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Heidelberg University: Alzheimer's protein APP regulates learning and social behavior in the healthy brain.