Нейробиологи Королевского колледжа Лондона открыли ранее неизвестный процесс, объясняющий, как гибнут нейроны при болезни Альцгеймера и лобно-височной деменции: под воздействием токсичных белков ядро клетки постепенно сморщивается и распадается. Этот процесс исследователи назвали кариоптозом. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications (NatCom).
При болезни Альцгеймера, боковом амиотрофическом склерозе и ряде других нейродегенеративных заболеваний в нейронах накапливаются аномальные белки — амилоид, тау и другие. Нейроны гибнут, что ведет к потере памяти и другим симптомам. Но существующие механизмы клеточной гибели — например, апоптоз (программируемая смерть клетки) — не объясняли масштабов потери нейронов, наблюдаемой у пациентов.
Первый автор исследования доктор Ребекка Кастертон и ее коллеги из Института деменции Великобритании изучили 3000 клеток мозга, взятых у 28 человек с болезнью Альцгеймера или лобно-височной деменцией. Алгоритм машинного обучения помог классифицировать разные формы клеточной гибели.
В клетках лобной коры больных Альцгеймером признаки кариоптоза были обнаружены у 35% клеток — против 15% у здоровых пожилых людей. Механизм запускается так: токсичные белки дестабилизируют внешнюю оболочку ядра, которая постепенно сжимается и распадается, уничтожая клетку.
Исследователи выявили молекулярный «выключатель» этого процесса: взаимодействие двух белков — киназы p38 MAP и LaminB1. В экспериментах с нейронами крыс блокировка этого взаимодействия снижала маркеры кариоптоза. По словам автора работы доктора Маноли Фанто, именно это взаимодействие станет мишенью для будущих нейропротекторных препаратов.
Ранее в мозге курильщиков обнаружили неожиданные изменения.