Процес очищення білків у мозку може відігравати роль у розвитку деменції

Мікроглія — це імунні клітини мозку, які очищають його від відходів, таких як пошкоджені білки та старі клітинні частини, щоб підтримувати орган у здоровому стані. Але саме ті властивості, які роблять ці клітини такими корисними, можуть також бути чинником, що сприяє розвитку хвороби Альцгеймера. Згідно з новим дослідженням, опублікованим у журналі Nature, мікроглія може випадково руйнувати життєво важливі зв'язки в мозку, намагаючись впоратися з накопиченням старіючих білків.

Нейродегенеративні захворювання вражають приблизно 1 з 12 людей у світі, і вік є найважливішим фактором ризику. Хоча більшість досліджень хвороби Альцгеймера зосереджуються на добре відомих маркерах, таких як амілоїдні бляшки (липкі скупчення білків поза клітинами) і тау-клубочки (скручені волокна всередині клітин), вчені Стенфордського університету зосередилися на системі мозку, що відповідає за вироблення і видалення білків.

Відстеження білків мозку

Дослідники хотіли зрозуміти, що відбувається, коли цей процес дає збій, що трапляється в усіх старіючих мозках. Вони використовували здорових старіючих мишей і порівнювали 4-місячних гризунів з 24-місячними, щоб побачити, як протеостаз (система мозку для підтримки та переробки білків) руйнується лише від старіння.

Щоб побачити, що відбувається всередині цих клітин, вони розробили новий інструмент під назвою BONCAT (біоортогональне неканонічне маркування амінокислот), який дозволив їм маркувати та відстежувати новосинтезовані білки. Це дозволило їм стежити за білками від моменту їх створення до моменту, коли вони в кінцевому підсумку не були видалені.

Вчені виявили, що з віком мозок втрачає здатність переробляти білки. Білки, які раніше швидко видалялися, тепер залишаються в організмі вдвічі довше, як написала команда в своєму дослідженні: «Ми спостерігали, що період напіврозпаду нейрональних білків приблизно подвоюється між молодими і старими мишами, що свідчить про значну втрату підтримки нейронального протеому з віком».

Це уповільнення призводить до згущення понад 1700 білків, причому найгірші засмічення відбуваються в синапсах, де клітини мозку надсилають і отримують сигнали. Коли ці білки починають накопичуватися, мікроглія втручається, щоб очистити безлад.

«Синаптичні білки дуже збагачені серед тих, що уповільнюються, агрегуються і, зрештою, накопичуються в мікроглії, що свідчить про каскад від порушеного обміну синаптичних білків до поглинання синапсів».

Самопричинене пошкодження

Результати дослідження свідчать, що коли система рециркуляції нейронів виходить з ладу, мікроглія намагається очистити пошкоджені білки. Однак, оскільки ці білки знаходяться всередині комунікаційних центрів мозку, вони можуть в кінцевому підсумку знищити самі центри.

«Кількість вікових пошкоджених білків, що накопичуються в мікроглії, значно перевищує очікуване випадкове значення, що вказує на те, що мікроглія може вибірково видаляти аномальні види білків з нейронів для підтримки протеостазу, але ціною втрати синапсів», — пояснюють дослідники.

Якщо це дійсно є причиною деменції, це відкриття може дати нам новий спосіб боротьби з нею шляхом розробки терапевтичних засобів, що відновлюють систему переробки білків у мозку.

ДЖЕРЕЛО: Medical Xpress

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.