Ученые из Центра неизвестных (CCU) в Лиссабоне, Португалия, впервые показали, что гибель нервных клеток при болезни Альцгеймера (AD) на самом деле может быть не плохой вещью — наоборот, это может быть результат механизма контроля качества клеток, пытающегося защитить мозг от накопления неправильно функционирующих нейронов.
Их результаты, полученные с использованием плодовых мушек, генетически модифицированных для имитации симптомов БА человека, были опубликованы в журнале Cell Reports.
Механизм контроля качества клетки в игре называется конкуренцией клеток. Это приводит к отбору наиболее приспособленных клеток в ткани, позволяя проводить «сравнение пригодности» между каждой ячейкой и ее соседями — с установившимися клетками, которые затем инициируют самоубийство менее пригодных клеток.
Недавно было показано, что клеточная конкуренция является нормальным, мощным антивозрастным механизмом в организме в целом и в мозге в частности.
«В 2015 году мы обнаружили, что удаление непригодных клеток из ткани является очень важным антивозрастным механизмом для сохранения функций органов, — говорит Эдуардо Морено, главный исследователь лаборатории Cell Fitness в CCU.
Его команда пришла к выводу, что, если эти сравнения пригодности происходили при нормальном старении, они также могут быть вовлечены в нейродегенеративные заболевания, связанные с ускоренным старением, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона или болезнь Хантингтона, объясняет Морено. «Это никогда не проверялось», — говорит он. В сотрудничестве с Лабораторией стволовых клеток и регенерации Кристы Райнер в CCU, они начали с проверки признаков AD на моделях болезни плодовой мухи.
Для этого они разводили плодовых мух, которыми генетически манипулировали для экспрессии в их мозге человеческого белка бета-амилоида, который образует агрегаты в мозге пациентов с БА. Образование агрегатов амилоид-β в головном мозге является важным шагом в развитии AD.
У трансгенных мух симптомы и патологии были схожи с симптомами пациентов с БА: «У них наблюдалась потеря долговременной памяти, ускоренное старение мозга и проблемы с координацией движений, которые усиливались с возрастом», — указывает Криста Райнер, чья команда изучала когнитивные и моторные функции мух.
Первое, что ученые хотели сделать, это выяснить, действительно ли у этих мух смерть нейронов была активирована процессом сравнения пригодности — другими словами, «что нейроны не умирали сами по себе, а были убиты более здоровыми соседями», — говорит Морено.
«Когда мы начали, текущая точка зрения заключалась в том, что смерть нейронов всегда должна быть вредной. И, к нашему большому удивлению, мы обнаружили, что смерть нейронов фактически противодействует этой болезни », — говорит Дина Коэльо, первый автор исследования. Случилось так, что, когда мы блокировали смерть нейронов в мозге мух, у насекомых развились еще более серьезные проблемы с памятью с координацией движений и их мозг дегенерировал быстрее. Однако, когда процесс отмирания негодных нейронов был искусственно ускорен, мухи показали впечатляющее восстановление памяти и работы мозга.
Это означает, что рассматриваемый антивозрастной механизм продолжает хорошо работать при болезни Альцгеймера и показывает, что, на самом деле «…cмерть нейронов защищает мозг от более распространенных повреждений, поэтому потеря нейронов не так уж и плоха, хуже — если не давать этим нейронам умирать», — подчеркивает Морено. «Наш самый важный вывод заключается в том, что мы, вероятно, думали неправильно о болезни Альцгеймера.
Наши результаты показывают, что гибель нейронов выгодна, потому что она удаляет нейроны, на которые воздействуют вредные бета-амилоидные агрегаты, из мозговых цепей, и наличие этих дисфункциональных нейронов хуже, чем их потеря », — заключает Морено.
Результаты могут иметь решающее терапевтическое значение. Но Морено так же предупреждает: «Эта работа была сделана у плодовых мушек». Надо будет посмотреть, будут ли эти результаты смерти нейронов при болезни Альцгеймера также справедливы для людей.
