Учёные обнаружили скрытую защиту мозга от болезни Альцгеймера

Исследователи из UCLA Health и Калифорнийского университета в Сан-Франциско выяснили, почему некоторые нейроны мозга лучше других сопротивляются накоплению токсичного тау-белка, связанного с болезнью Альцгеймера и другими деменциями. Открытие указывает на биологические различия, объясняющие выживаемость нейронов, и может привести к новым методам лечения.

В исследовании, опубликованном в журнале Cell, использовалась технология генетического скрининга на основе CRISPR в выращенных в лаборатории человеческих нейронах. Учёные хотели выяснить, какие внутренние системы клетки контролируют накопление тау-белка, который, образуя сгустки, повреждает и убивает нейроны.

Масштабный скрининг выявил ключевую роль белкового комплекса CRL5SOCS4. Этот комплекс помечает тау-белок молекулярными метками, направляя его в систему утилизации клетки для разрушения и удаления.

«Мы хотели понять, почему одни нейроны уязвимы для накопления тау, а другие более устойчивы», — сказал ведущий автор исследования доктор Ави Самельсон. — «Систематически проверив почти каждый ген в человеческом геноме, мы обнаружили как ожидаемые, так и совершенно неожиданные пути, контролирующие уровень тау в нейронах».

Изучение ткани мозга пациентов с болезнью Альцгеймера показало, что нейроны с более высоким уровнем компонентов CRL5SOCS4 чаще выживали, несмотря на накопление тау.

Исследование также выявило неожиданную связь между проблемами митохондрий (клеточных «электростанций») и токсичностью тау. При стрессе митохондрий клетки начинают производить специфический фрагмент тау размером около 25 килодальтон, который соответствует биомаркеру NTA-tau, обнаруживаемому в крови и спинномозговой жидкости пациентов с Альцгеймером.

«Этот фрагмент тау, по-видимому, образуется, когда клетки испытывают окислительный стресс, что характерно для старения и нейродегенерации», — пояснил Самельсон. — «Мы обнаружили, что этот стресс снижает эффективность протеасомы — клеточной машины по переработке белков, — заставляя её неправильно обрабатывать тау».

Полученные данные открывают несколько потенциальных терапевтических направлений: усиление активности комплекса CRL5SOCS4 для очистки нейронов от тау и защита протеасомы во время клеточного стресса для предотвращения образования вредных фрагментов. Исследование финансировалось Фондом Rainwater Charitable Foundation/Tau Consortium, Национальными институтами здравоохранения США и другими источниками.

ИИ: Это фундаментальное открытие, приближающее нас к пониманию механизмов нейродегенерации на клеточном уровне. Возможность усилить естественную систему очистки нейронов выглядит гораздо более перспективным путём, чем просто попытки удалить уже накопившийся белок.