Материалы портала «Научная Россия»

Ученые поняли, почему при болезни Альцгеймера клетки "переваривают" сами себя

Ученые поняли, почему при болезни Альцгеймера клетки "переваривают" сами себя
Международная группа ученых выяснила, что одной из причин может быть отсутствие либо мутация рецептора TREM2 у этих иммунных клеток

Международная группа ученых, в которую вошли сотрудники Университета ИТМО, вуза — участника Проекта 5-100, выяснила, почему мутация или отсутствие рецептора TREM2 в иммунных клетках нервной системы повышает риск развития болезни Альцгеймера, сообщает РИА Новости. Оказалось, что иммунные клетки в этом случае перестают получать питание и начинают "переваривать" самих себя. Свое открытие исследователи описали в журнале Cell.

Иммунные клетки нервной системы называются микроглией. Их главная функция — фагоцитоз, то есть поглощение и уничтожение вредных чужеродных частиц, в том числе умерших нейронов. Микроглия также "поедает" бета-амилоиды. Когда эти белки быстро "удаляются" микроглией, то совершенно безвредны. Однако если этого не происходит, то бета-амилоиды начинают формировать вокруг нейронов уплотнения — бляшки из самих себя. В результате нормальная жизнедеятельность нейрона нарушается, в том числе перестают образовываться синаптические связи между нервными клетками, а сам нейрон погибает. Все это, наряду с другими факторами, приводит к болезни Альцгеймера.

Почему же так происходит? Что случается с микроглией, когда она перестает выполнять свою важную функцию? Международная группа ученых выяснила, что одной из причин может быть отсутствие либо мутация рецептора TREM2 у этих иммунных клеток. В  исследовательскую группу вошли сотрудники Университета ИТМО и Университета Вашингтона в Сент-Луисе.

Работа по изучению белка TREM2 уже несколько лет ведется в Университете Вашингтона в Сент-Луисе. Ранее было известно, что рецептор действительно влияет на иммунный ответ нервной системы, то есть на работу микроглии по уничтожению отмерших клеток, бета-амилоидов, поврежденного миелина и других ненужных веществ. Однако не было до конца понятно, как именно это проявляется. Благодаря эксперименту на мышах ученые поняли, что отсутствие или мутации в TREM2 вызывают в микроглии аутофагию. Это значит, что клетки начинают уничтожать самих себя из-за нехватки питательных веществ. Из-за этого клетки микроглии не могут защищать нервную систему от вредных веществ, в том числе бета-амилоидных бляшек, которых с возрастом становится все больше.

Ученые проводили эксперимент с мышами, у которых не было TREM2 и которые генетически были предрасположены формировать бета-амилоидные бляшки в нервной системе. Ученые предположили, что если дать мышам определенную питательную смесь, то способность их микроглии разрушать бета-амилоиды восстановится. Так и произошло. Чтобы проверить открытие, ученые в течение шести месяцев проводили эксперимент уже с двумя группами мышей. Одним давали смесь, а другим нет, при этом у обеих групп не было TREM2. В результате мыши, которые получали дополнительное питание, были меньше подвержены эффектам болезни Альцгеймера.

Смесь, которую использовали ученые, — это циклокреатин, а также креатин — азотосодержащая карбоновая кислота, которая участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках. Креатин можно использовать в качестве пищевой добавки для спортсменов с целью повышения выносливости и роста мышечной массы, однако при этом его прием связывают с вредным воздействием на сердце, почки и обменные процессы. Поэтому авторы исследования, опубликованного в Cell, категорически не рекомендуют применять препараты креатина с целью улучшения здоровья пожилых людей. Сейчас ученые намерены начать поиск безопасных аналогов креатина, чтобы с их помощью поддерживать работу микроглии.

"TREM2 регулирует так называемый сигнальный путь mTOR, который активирует нормальный энергетический метаболизм. Когда TREM2 сломан в макрофагах и микроглии, этот путь подавляется, вызывая метаболические нарушения. Как именно это происходит, еще не понятно. Креатин и циклокреатин могут попадать в клетки и использоваться для генерации аденозинтрифосфата (вещество, которое имеет большое значение в обмене веществ и энергии в организмах) в обход mTOR-пути в мозге. Рецептор и циклокреатин связаны тем, что последний можно применять для питания в обход пути, который подавляется сломанным рецептором", — пояснил один из авторов статьи, руководитель группы по биоинформатике в лаборатории "Компьютерные технологии" Университета ИТМО Алексей Сергушичев.

Исследователи из Университета ИТМО в рамках этой научной работы создали вычислительный метод, упрощающий интерпретацию экспериментальных данных для изучения изменений в метаболизме клеток, который нарушается при сломанном TREM2. Программа обнаруживает связи между изменениями в метаболизме и генах, что позволяет ученым разобраться, как они функционируют.

 

Источник: ria.ru

болезнь альцгеймера микроглия

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий