Вчені знайшли білок, який робить захисний бар'єр мозку проникним при Альцгеймері

Гематоенцефалічний бар'єр — це захисна система навколо кровоносних судин мозку. Він пропускає кисень і поживні речовини, але затримує токсини, мікроорганізми та інші небажані речовини, не даючи їм потрапити в мозкову тканину. При хворобі Альцгеймера цей бар'єр може ставати проникним.

Нове дослідження, опубліковане в Nature Aging, вказує на один із можливих чинників цього процесу — білок фібронектин. У нормі він допомагає організму відновлювати пошкоджені тканини.

Науковці 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 дослідників, 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 утворені 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, а потім перевірила результати на людських клітинах, тривимірних моделях кровоносних судин, мишах з APOE4 та даніо-реріо. У всіх цих моделях спостерігалося накопичення фібронектину навколо судин мозку, і значну частину білка виробляли астроцити — клітини, які оточують судини та підтримують гематоенцефалічний бар'єр.

Важливим результатом стало те, що бар'єру вдалося частково повернути 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, що дозволило відновити їхню роботу. Також дослідники встановили, 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, при цьому дослідники не виявили очевидної шкоди для носіїв.

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. Крім того, 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.