Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показали на мышах, что болезнь Альцгеймера нарушает работу циркадных ритмов в определенных клетках мозга. В результате меняется время и интенсивность активности сотен генов, что затрагивает ключевые процессы, обеспечивающие нормальное функционирование мозга.
Нарушения сна — одна из самых частых проблем, с которыми сталкиваются пациенты с болезнью Альцгеймера. Ранее было показано, что сбои сна появляются задолго до заметной потери памяти. Они истощают как самих больных, так и их близких, усиливают стресс и, возможно, ускоряют развитие заболевания. Чтобы разорвать этот порочный круг, необходимо понять, где именно он начинается.
Сегодня известно о 82 генах, связанных с риском развития болезни Альцгеймера. Ученые обнаружили, что циркадные ритмы контролируют активность примерно половины из них.
Ранее ученые выявили белок YKL-40, уровень которого естественным образом колеблется в течение дня. Он участвует в контроле концентрации амилоида — липкого белка, образующего бляшки, характерные для болезни Альцгеймера. Избыточное количество YKL-40 связано с повышенным риском развития заболевания и может способствовать накоплению амилоида в мозге.
Поскольку симптомы болезни Альцгеймера часто проявляются в одно и то же время суток, исследователи предположили, что и другие белки и гены, управляемые циркадными ритмами, могут быть вовлечены в этот процесс. В новом исследовании они сравнили активность генов в мозге трех групп мышей: с амилоидными отложениями, здоровых молодых и пожилых без признаков заболевания. Образцы ткани собирались каждые два часа в течение суток, чтобы отследить, как меняется экспрессия генов на протяжении циркадного цикла.
Результаты показали, что амилоидные бляшки нарушают нормальный ритм работы сотен генов в двух ключевых типах клеток мозга — микроглии и астроцитах. Микроглия выполняет роль иммунной системы мозга, очищая его от отходов и токсинов, а астроциты обеспечивают связь между нейронами и поддерживают их нормальную работу. Нарушения затронули главным образом гены, отвечающие за способность микроглии удалять отходы, включая амилоид.
Хотя эти гены не перестали работать полностью, их активность стала менее скоординированной и сбилась по времени. В результате нарушилась четкая организация процессов, обеспечивающих «санитарную» функцию мозга, что, вероятно, способствует накоплению токсинов и дальнейшему ухудшению состояния при болезни Альцгеймера.
Недавно Наука Mail писала о том, как видят жизнь пациенты с идиопатической гиперсомнией.
