Альцгеймер: нове дослідження вказує на мітохондріальні бляшки

Хвороба Альцгеймера — найпоширеніша форма деменції, від якої нині страждають близько 57 мільйонів людей у світі. За прогнозами, до 2050 року ця кількість може зрости до 150 мільйонів. Дослідники з різних країн — біохіміки, генетики та геронтологи — опублікували нову роботу, яка змінює уявлення про механізм розвитку цього захворювання.

Довгий час основною причиною Альцгеймера вважали накопичення бета-амілоїдних пептидів і патологічного тау-білка в мозку. Однак нове дослідження, оприлюднене у Nature Neuroscience, описує ще один патологічний процес — утворення так званих мітохондріальних бляшок. Це аномальні скупчення, які виникають через порушення мітофагії — природного механізму, за допомогою якого мозок позбувається пошкоджених або відпрацьованих мітохондрій.

Такі бляшки виявили як у трансгенних мишей, так і в зразках мозку померлих людей, які мали Альцгеймер. Вони являють собою скупчення нейтральних і кислих мітохондрій на різних стадіях руйнування. Частина з них залишається заблокованою всередині клітинних структур, призначених для транспортування та розщеплення відходів.

Щоб спостерігати за цим процесом у реальному часі, вчені вбудували в геном мишей pH-чутливий флуоресцентний білок Keima, отриманий із коралів. Цей білок змінює колір залежно від кислотності середовища: світиться зеленим біля нейтральних мітохондрій і помаранчевим — біля кислих. Завдяки маркеру та аналізу ключових білків з’ясувалося, що мітохондріальні бляшки можуть формуватися окремо або переплітатися з бета-амілоїдними відкладеннями, і з прогресуванням хвороби вони все більше змішуються.

У піддослідних гризунів перші бляшки з’являлися вже на 15-му тижні життя, що відповідає ранньому дорослому віку людини. До 50–60 тижнів спостерігалося критичне накопичення кислих мітохондрій, що свідчить про глибокий збій у системі самоочищення мозку. У контрольних здорових мишей і людей аналогічного віку таких патологій не знайшли.

Важливо, що бляшки локалізуються не в тілах клітин, а в аксонах і дендритах — відростках нейронів, які відповідають за передачу сигналів. Перевантаження цих ділянок виснажує лізосоми, і вони втрачають здатність розщеплювати пошкоджені елементи, запускаючи ланцюгову реакцію накопичення. Це пояснює, чому існуючі методи терапії часто малоефективні.

Як зазначив біохімік Пол Роббінс, розуміння того, як формуються ці бляшки та як вони сприяють прогресуванню захворювання, допоможе розробити нові стратегії для уповільнення або навіть запобігання Альцгеймеру. Відкриття робить мітохондріальні бляшки потенційною новою мішенню для лікування.

Для батьків і студентів ця новина важлива тим, що вона пояснює, чому профілактика нейродегенеративних захворювань потребує комплексного підходу: підтримка здоров’я мітохондрій через фізичну активність, збалансоване харчування та контроль стресу може бути не менш важливою, ніж традиційні методи. Втім, до появи конкретних ліків на основі цього відкриття ще далеко — попереду клінічні випробування та перевірка на людях.