Исследователи из Королевского колледжа Лондона совместно с Британским институтом исследований деменции выявили ранее неизвестный механизм гибели нервных клеток, который может сыграть ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера и лобно-височной деменции. По мнению авторов работы, открытие способно стать основой для создания новых методов лечения, направленных на замедление прогрессирования этих заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Болезнь Альцгеймера и лобно-височная деменция являются одними из самых распространенных причин когнитивных нарушений у пожилых людей. Эти заболевания сопровождаются постепенной гибелью нейронов, что приводит к ухудшению памяти, мышления, речи и способности выполнять привычные повседневные действия. Несмотря на то что ученым давно известно о накоплении токсичных белков в клетках мозга, механизм, запускающий их массовую гибель, до сих пор оставался недостаточно изученным.
В ходе исследования специалисты описали новый тип клеточной смерти, получивший название «кариоптоз». Этот процесс начинается с разрушения ядра клетки — структуры, в которой хранится генетическая информация. По мере развития кариоптоза ядро уменьшается в размерах, теряет свою целостность и в конечном итоге разрушается, после чего клетка уже не может продолжать нормальное функционирование.
Ученые предполагают, что именно накопление токсичных белковых агрегатов запускает этот механизм. Такие белковые скопления являются характерной особенностью болезни Альцгеймера, лобно-височной деменции, а также некоторых других нейродегенеративных заболеваний, включая боковой амиотрофический склероз.
Для изучения процесса исследователи применили современные методы анализа отдельных клеток головного мозга. Они исследовали около трех тысяч нейронов, полученных от 28 доноров с болезнью Альцгеймера или лобно-височной деменцией. Анализ показал, что примерно у 35% клеток лобной коры пациентов с болезнью Альцгеймера присутствовали признаки кариоптоза, тогда как среди здоровых пожилых людей этот показатель составлял около 15%.
Дополнительные эксперименты позволили выяснить, что ключевую роль в развитии нового механизма играют белки-регуляторы — киназы. Особое внимание ученые уделили ферменту p38 MAP-киназе, который взаимодействует с белком ламином B1, обеспечивающим стабильность оболочки клеточного ядра. Именно нарушение этой связи, как предполагают исследователи, приводит к разрушению ядра и последующей гибели клетки.
Во время лабораторных экспериментов специалисты смогли заблокировать взаимодействие этих белков в нервных клетках крыс. В результате признаки кариоптоза значительно уменьшились, что указывает на потенциальную возможность разработки препаратов, способных замедлить разрушение нейронов.
Авторы исследования считают, что подобная терапия могла бы использоваться совместно с другими перспективными методами лечения, направленными на удаление токсичных белков или снижение воспалительных процессов в головном мозге. Такой комплексный подход способен увеличить продолжительность жизни нервных клеток и замедлить развитие деменции.
При этом ученые подчеркивают, что говорить о создании нового лекарства пока рано. Полученные результаты основаны на исследованиях донорских тканей мозга и лабораторных моделей, поэтому их эффективность еще предстоит подтвердить в клинических испытаниях с участием людей.
Кроме того, специалистам необходимо установить, возникает ли кариоптоз на ранних стадиях заболевания и участвует ли этот процесс в развитии других неврологических патологий.
Несмотря на необходимость дальнейших исследований, авторы называют открытие важным шагом в изучении природы деменции. Выявление нового механизма гибели нейронов открывает дополнительные возможности для поиска препаратов, которые смогут не только облегчать симптомы заболевания, но и воздействовать на один из ключевых процессов, лежащих в основе разрушения клеток головного мозга.
