Нейродегенеративные заболевания

Глиальные клетки, к которым относятся олигодендроциты и астроциты, являются наиболее распространенными клетками центральной нервной системы. Считалось, что клетки глии лишь пассивно обеспечивают поддержку нейронов. Но, исходя из результатов целого ряда недавних исследований, можно сделать вывод: роль этих клеток значительно недооценена.

Клеточные биологи добились большого успеха в изучении белков, связанных с нейродегенеративными заболеваниями. Полученные недавно данные открывают новые подходы к лечению болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза и других заболеваний.

Работая с дрожжевыми и человеческими клетками, группа ученых из Университета Джонса Хопкинса открыла неожиданный путь элиминации клетками патологических белковых скоплений – агрегатов неправильно свернутых белков. По мнению исследователей, происходящее в клетках можно назвать молекулярным аналогом загрузки в кухонный измельчитель слишком большого количества пищевых отходов. Это открытие может помочь объяснить, какие нарушения происходят при таких нейродегенеративных заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.

Ученые из Университета Аделаиды разрабатывают новую теорию развития деменции и других нейродегенеративных заболеваний. По их мнению, в основе этого процесса лежит вышедшая из-под контроля иммунная система. Они собрали убедительные доказательства того, что прогрессирующее поражение головного мозга, общее для этих болезней, вызывается аутовоспалением – развитием иммунной системой организма ответа в форме постоянного воспаления, – приводящим к гибели клеток головного мозга.

По данным, полученным учеными из Института биологических исследований Солка, утвержденный FDA лекарственный препарат улучшает состояние клеток головного мозга, снижая их энергетические затраты. Этот препарат – рапамицин – увеличивает продолжительность жизни поврежденных нейронов, заставляя их снижать синтез белков и тем самым экономить энергию.

Будь то болезнь Альцгеймера или болезнь Хантингтона - белковые агрегаты считаются причиной гибели нервных клеток. Ученые из Института биохимии Общества Макса Планка расшифровали клеточный механизм, объясняющий образование этих агрегатов.

Чтобы клетка могла жить, из нее должны удаляться больные или поврежденные митохондрии - ее «энергетические станции». В головном мозге контроль над качеством митохондрий настолько важен, что нейродегенеративные заболевания можно рассматривать как результат накопления в нейронах дефектных митохондрий.

Под микроскопом в клетках головного мозга пациентов с нейродегенеративными заболеваниями врачи и ученые видят белковые агрегаты. То, что эти агрегаты вносят большой вклад в гибель нервных клеток и в развитие таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, болезнь Хантингтона и боковой амиотрофический склероз, предполагается в течение многих лет. Группа ученых из Германии показала, что на выживание клетки огромное влияние оказывает их местонахождение. Если скопления в ядре практически не влияют на функции клетки, то белковые агрегаты, находящиеся в ее цитоплазме, нарушают важные транспортные пути между цитоплазмой и ядром.

Изучая почвенные бактерии, микробиологи выявили потенциальный механизм развития нейродегенеративных заболеваний. То, что в патологии болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона определенную роль играет белок HSD10, подозревалось и ранее, но прямой связи между HSD10 и этими заболеваниями до сих пор установлено не было. Этот научный прорыв дает основания предполагать, что HSD10 снижает окислительный стресс, способствует восстановлению клеток и предотвращает их смерть.

Амилоиды впервые описаны около 150 лет назад; с тех пор они считаются ключевыми виновниками развития не только болезни Альцгеймера, но и других нейродегенеративных заболеваний – болезней Паркинсона и Хантингтона, – а также ревматоидного артрита. Однако результаты недавних исследований свидетельствуют о том, что этот класс белков может выполнять важнейшие биологические функции и в здоровых клетках.