Ученые из больницы Маунт-Синай выяснили, как ген APOE4 — главный наследственный фактор риска болезни Альцгеймера — повреждает сосуды мозга и запускает накопление вредных белков. Раньше считалось, что разрушение сосудов при этой болезни просто сопутствует ей. Теперь оказалось, что сам ген активно запускает этот процесс, причем его можно остановить.
Ген APOE4 заставляет особые клетки — перициты, которые укрепляют мелкие сосуды и защищают барьер между кровью и мозгом, — превращаться в рубцовые. Из-за этого сосуды грубеют, а вокруг них откладывается амилоид, токсичный белок, при этом кровоток ухудшается, и нейроны начинают гибнуть. Исследователи заблокировали один из сигнальных путей, запускающих эту трансформацию, и у старых мышей с APOE4 сосуды восстановились, а амилоид накопился меньше. Ученые сделали вывод, что процесс обратим.
Во второй части работы получилось создать мини-модели человеческого мозга из стволовых клеток — трехмерные ткани содержали все основные типы клеток настоящего мозга, включая нейроны и клетки сосудов. На них удалось проследить, как ген APOE4 вызывает накопление другого вредного белка — альфа-синуклеина, который связан с болезнью Паркинсона. Ген заставляет астроциты, вспомогательные клетки мозга, накапливать избыток холестерина. Это ломает их систему очистки, и она перестает разрушать альфа-синуклеин, который скапливается в нейронах.
Оба исследования показали, что повреждение сосудов и накопление токсичных белков при нейродегенеративных болезнях — активный процесс с конкретными молекулярными переключателями. Мини-модели мозга можно замораживать и хранить, что позволяет проверять лекарства быстрее и точнее, а в будущем — подбирать терапию индивидуально под конкретного пациента.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что болезнь Альцгеймера больше не является неизлечимой: вот почему.