Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора в США обнаружили, что активация звездчатых клеток мозга — астроцитов — может эффективно удалять токсичные амилоидные бляшки, характерные для болезни Альцгеймера, и одновременно сохранять когнитивные способности. Ключевую роль в этом процессе играет белок Sox9, уровень которого повышается при старении. Ученые выяснили, что увеличение концентрации Sox9 заставляет астроциты активнее поглощать и выводить патологические отложения, словно работая как «клеточный пылесос».
Астроциты — это вспомогательные клетки мозга, отвечающие за коммуникацию между нейронами, хранение памяти и поддержание нормальной работы нервной системы. С возрастом их функции существенно меняются, однако до сих пор было неясно, как эти изменения связаны с нейродегенерацией. «Мы хотели понять, как астроциты ведут себя при старении и болезни Альцгеймера, — объясняет первый автор исследования доктор Дон-Джу Чой. — Sox9 управляет работой многих генов в стареющих астроцитах, поэтому мы сосредоточились именно на нем». В отличие от них, микроглия — иммунные клетки мозга — также играют важную роль в удалении амилоида, и их активация возможна через стимуляцию специфических рецепторов, например TREM2, с помощью препаратов-иммуномодуляторов или вакцин.
В эксперименте использовались мыши с уже развитыми симптомами Альцгеймера: у них были снижены память и способность распознавать объекты, а в мозге присутствовали амилоидные бляшки. Такой подход, по мнению ученых, точнее отражает состояние пациентов с этим заболеванием. Исследователи либо увеличивали, либо подавляли экспрессию гена Sox9 у мышей и в течение полугода отслеживали изменения в их когнитивных способностях.
Результаты оказались впечатляющими: снижение уровня Sox9 ускоряло накопление бляшек, упрощало структуру астроцитов и ослабляло их «очистительную» функцию. Повышение Sox9 давало обратный эффект: астроциты становились активнее, сложнее по строению и начинали массово удалять амилоидные отложения. Самые важные данные касались памяти — мыши с высоким уровнем Sox9 дольше сохраняли способность узнавать знакомые предметы и ориентироваться в пространстве.
«Повышение Sox9 заставляет астроциты буквально засасывать амилоидные бляшки, очищая мозг, — говорит ведущий автор доктор Бенджамин Денин. — Большинство современных методов лечения направлено на нейроны или пытается предотвратить образование бляшек. Наше исследование показывает, что усиление естественной способности астроцитов к уборке может быть не менее эффективным». Например, в США и некоторых других странах уже одобрены моноклональные антитела для удаления амилоида: адуканумаб (Aduhelm), леканемаб (Leqembi) и донанемаб (Kisunla). Эти препараты нацелены на агрегированный бета-амилоид, уменьшая количество бляшек, в то время как симптоматические средства, такие как донепезил, ривастигмин и мемантин, воздействуют на нейротрансмиттерные системы, улучшая когнитивные функции, но не замедляя прогрессирование болезни.
Хотя результаты, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, получены на мышах, ученые считают их многообещающими для разработки новых методов борьбы с болезнью Альцгеймера. Теперь предстоит выяснить, работает ли аналогичный механизм в мозге человека и как его можно безопасно активировать. Если это удастся, астроциты станут мощным природным оружием против нейродегенерации.
Источник: Boosting one protein helps the brain fight Alzheimer’s