С чего начинается Альцгеймер?
Шведские ученые пролили свет на раннюю стадию болезни Альцгеймера
LifeSciencesToday по материалам Karolinska Institutet: New light shed on early stage Alzheimer's disease
Частью процесса, приводящего к гибели нейронов при болезни Альцгеймера, является нарушение метаболизма сахаров, жиров и кальция. Ученые Каролинского института, Швеция, впервые показали, как важные органеллы нервной клетки, участвующие в ее энергетическом обмене, функционируют на ранней стадии этого заболевания. Полученные ими несколько неожиданные результаты проливают свет на связь болезни Альцгеймера с метаболизмом нейронов.
В головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера накапливаются бляшки, состоящие из бета-амилоида. Хорошо известен и тот факт, что для нейронов головного мозга таких больных характерны нарушения метаболизма, в частности, глюкозы и кальция, непосредственно связанные с гибелью клеток. За метаболизм этих веществ отвечают митохондрии – электростанции клетки, обеспечивающие ее энергией.
Повреждение нейрона бета-амилоидом при болезни Альцгеймера. (Рис. National Institute on Aging/NIH)
Однако для выполнения своей функции митохондрии нуждаются в хорошем контакте с другой частью клетки – эндоплазматической сетью, или эндоплазматическим ретикулумом (ЭР). Специализированную область эндоплазматического ретикулума, находящуюся в контакте с митохондриями, называют МАМ-областью (mitochondrial-associated membranes). Предыдущие исследования на дрожжах и других типах клеток показали, что деактивация определенных белков в МАМ-области разрушает точки контакта между митохондриями и ЭР, препятствуя обеспечению клетки энергией и вызывая ее гибель.
Ученые Каролинского института изучили МАМ-область нейронов и исследовали взаимодействие между митохондриями и ЭР на ранней стадии болезни Альцгеймера. Хотя на этот момент развития заболевания бета-амилоид еще не образует больших бляшек, симптомы болезни уже проявляются, подразумевая токсическое воздействие бета-амилоида на нейроны.
Полученные исследователями результаты можно назвать удивительными. Воздействие на клетки низких концентраций бета-амилоида приводит к увеличению количества контактов между митохондриями и ЭР, что увеличивает поступление в них ионов кальция. Как результат, чрезмерное накопление кальция оказывает токсическое воздействие на митохондрии и влияет на их способность обеспечивать нейроны энергией.
«Если мы хотим разработать молекулы, останавливающие болезнь Альцгеймера, необходимо понимать, что вызывает гибель нейронов», – говорит руководитель исследования Мария Анкаркрона (Maria Ankarcrona), научный сотрудник отделения нейробиологии Care Sciences and Society и Исследовательского центра болезни Альцгеймера Каролинского института. «В долгосрочной перспективе мы, возможно, сможем получить препарат, способный остановить прогрессирование заболевания на стадии, когда пациент еще в состоянии вести нормальную повседневную жизнь. Продлить этот период жизни на несколько лет было бы большим успехом. Сегодня у нас нет препаратов, воздействующих на патологический процесс как таковой».
Эксперименты проводились на мышах с моделями болезни Альцгеймера, на нервных клетках пациентов, умерших от этого заболевания, и на нейронах, культивируемых в лаборатории.
Статья Hedskog et al. Modulation of the endoplasmic reticulum-mitochondria interface in Alzheimer’s disease and related models опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
26.04.2013