|
Астроциты в гиппокампе мыши. (Фото: sciencellonline.com)
Болезнью Альцгеймера страдают более 26 миллионов человек по всему миру. По прогнозам, к 2050 голу, когда состарится поколение «бэйби-бума» – а это почти 106 миллионов человек, – ожидается гигантский подъем заболеваемости. К счастью, ученые добиваются определенного прогресса в терапии. Сотрудничество между несколькими научными центрами, в том числе Институтом биологических исследований Солка (Salk Institute for Biological Studies) и Медицинским научно-исследовательским институтом Сэнфорда-Бернема (Sanford-Burnham Medical Research Institute), позволило определить один из ключевых механизмов прогрессирования болезни Альцгеймера, что дает надежду на то, что недавно модифицированный препарат оправдает возлагаемые на него надежды.
В одном из своих предыдущих исследований, в 2009 году, Стивен Хайнеманн (Stephen Heinemann), профессор лаборатории молекулярной нейробиологии Института Солка, показал, что в начало развития болезни Альцгеймера могут быть вовлечены никотиновые рецепторы Alpha7.
«Предыдущие исследования выявили возможное взаимодействие между никотиновыми рецепторами Альфа-7 (α7Rs) и бета-амилоидом, токсичным белком, содержащимся в характерном признаке этого заболевания – бляшках», - говорит Густаво Дзиевтшапольски (Gustavo Dziewczapolski) из лаборатории профессора Хайнеманна. «Мы впервые показали, in vivo, что взаимодействие этих двух белков, α7Rs и бета-амилоида, провоцирует у мышей проявление симптомов, аналогичных наблюдаемым при болезни Альцгеймера».
В статье в журнале The Journal of Neuroscience, американские ученые сообщили о результатах изучения мышей с индуцированной болезнью Альцгеймера с и без гена, кодирующего α7Rs. Исследователи установили, что, в то время как бляшки развились у обоих типов мышей, нарушения, ассоциируемые с болезнью Альцгеймера, – только у животных, экспрессировавших α7Rs.
Но эти результаты еще не давали ответа на вопрос, почему данное взаимодействие приводит к такому эффекту.
В недавней статье в Proceedings of the National Academy of Sciences профессор Хайнеманн и его коллеги из Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорда-Бернема сообщают, что они нашли ответ в неожиданных взаимодействиях между нейронами и другими клетками мозга.
Межнейронная коммуникация происходит посредством передачи электрических и химических сигналов через синапсы. Одним из сигнальных химических веществ является глутамат – возбуждающий нейромедиатор, имеющий важнейшее значение для обучения и запоминания. При правильном балансе глутамат является частью нормального функционирования синапсов. Но нейроны не единственные клетки головного мозга, способные секретировать глутамат. Этот нейромедиатор высвобождают и астроциты, раньше считавшиеся лишь межнейронным «клеем».
Результаты нового исследования предполагают существование сигнального каскада, в котором бета-амилоид активирует никотиновые рецепторы альфа-7, что заставляет астроциты высвобождать в синапс дополнительное количество глутамата, перегружая его возбуждающими сигналами.
В свою очередь, высвобождение глутамата активирует другой набор рецепторов вне синапса, называемых внесинаптическими-N-метил-D-аспартат-рецепторами (extrasynaptic-N-methyl-D-aspartate receptors, eNMDARs), подавляющих синаптическую активность. К несчастью, eNMDARs, по-видимому, излишне подавляют функции синапсов, что приводит к спутанности сознания и потере памяти, ассоциируемым с болезнью Альцгеймера.
Теперь, когда ученые окончательно определили этапы этого деструктивного пути, хорошей новостью является то, что препарат, разработанный в лаборатории Стюарта Липтона (Stuart Lipton), MD, PhD, – НитроМемантин (NitroMemantine), модификация более раннего Мемантина (Memantine), может заблокировать участие eNMDARs в этом каскаде.
«Благодаря совместным усилиям наших коллег и сотрудников, мы, кажется, наконец, имеем четкую механистическую связь между ключевой мишенью бета-амилоида в мозге – никотиновыми рецепторами Alpha7, – вызывающую последующие пагубные эффекты, связанные с началом и прогрессированием болезни Альцгеймера», - говорит Дзиевтшапольски. «Это четкая демонстрация значения фундаментальных биомедицинских исследований. Разработка лекарств невозможна без знания деталей взаимодействий на молекулярном и клеточном уровне. Наше исследование выявило две потенциальные мишени, α7Rs и eNMDARs, будущих лекарственных средств, которые, мы надеемся, повысят эффективность лечения пациентов с болезнью Альцгеймера».
По материалам
Salk scientists and colleagues discover important mechanism underlying Alzheimer's disease
Оригинальная статья:
M. Talantova et al. Aβ induces astrocytic glutamate release, extrasynaptic NMDA receptor activation, and synaptic loss
© «Открыт важный механизм, лежащий в основе болезни Альцгеймера». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Альцгеймера.
Related Articles: |
