Хвороба Альцгеймера: вчені знайшли білок, що руйнує захист мозку

Гематоенцефалічний бар'єр — це захисна система навколо кровоносних судин мозку. Він пропускає кисень і поживні речовини, але не дає токсинам, мікроорганізмам та іншим небажаним речовинам потрапляти до мозкової тканини. При хворобі Альцгеймера цей бар'єр стає проникним, і нове дослідження, опубліковане в Nature Aging, вказує на один із можливих чинників цього процесу.

Йдеться про фібронектин — білок, який зазвичай допомагає організму відновлювати пошкоджені тканини. Дослідники простежили можливий механізм, пов'язаний із генетичним варіантом APOE4 — найсильнішим відомим генетичним фактором ризику пізньої форми хвороби Альцгеймера. Водночас наявність APOE4 не означає, що людина обов'язково захворіє.

За даними науковців, APOE4, запалення та бета-амілоїд можуть змушувати астроцити виробляти надмірну кількість фібронектину. Цей білок накопичується навколо кровоносних судин мозку та порушує сигнали, які утримують судини герметичними. У результаті контакти між клітинами судин слабшають, і крізь проміжки речовини з крові можуть проникати в мозкову тканину, що може посилювати запалення.

Команда вивчила посмертні зразки мозкової тканини та спинномозкової рідини людей із хворобою Альцгеймера. Потім результати перевірили на людських клітинах, тривимірних моделях кровоносних судин, мишах з APOE4 та даніо-реріо. У всіх цих моделях вчені бачили накопичення фібронектину навколо судин мозку, і значну частину білка виробляли саме астроцити — клітини, які оточують судини та підтримують гематоенцефалічний бар'єр.

Важливий результат: дослідникам вдалося частково повернути бар'єру нормальну функцію. Зменшення кількості фібронектину знижувало проникність судин у даніо-реріо, яким вводили бета-амілоїд. В іншому експерименті вчені заблокували сигнальний шлях, через який фібронектин пригнічував захисні сигнали між клітинами, і це дозволило відновити їхню роботу. Також з'ясувалося, що на рівень білків, які забезпечують щільність контактів між клітинами судин, можна впливати за допомогою факторів росту HB-EGF та IGF-1.

Окремий інтерес становить ген FN1, який відповідає за вироблення фібронектину. Раніше команда виявила рідкісний варіант цього гена зі втратою функції. За словами Кізіла, у носіїв цього варіанта, які мають APOE4, ризик хвороби Альцгеймера був на 71% нижчим, причому очевидної шкоди для носіїв дослідники не виявили.

Науковці наголошують: метою майбутнього лікування не має бути повне блокування фібронектину, адже він потрібен організму для загоєння тканин і нормальної роботи кровоносних судин. Один із можливих підходів — вибірково зменшувати патологічне накопичення фібронектину навколо судин мозку. Для цього в майбутньому можуть розглядати антитіла, низькомолекулярні препарати або генні методи лікування.

Водночас відкриття поки що не означає появи нового лікування хвороби Альцгеймера. Дослідження має доклінічний характер, а експерименти не показали, що відновлення гематоенцефалічного бар'єра покращує пам'ять чи когнітивні функції. До того ж результати, отримані на людських зразках, наразі демонструють лише зв'язок між процесами. Перед випробуваннями на людях ученим потрібно перевірити ефективність підходу на тваринах, оцінити його безпеку та з'ясувати, як впливати на фібронектин у мозку, не порушуючи його корисних функцій в інших частинах організму.