Холин может защитить мозг от болезни Альцгеймера

О важности холина для развития и адекватной работы нервной системы мы уже писалив этом месяце. Сегодня речь пойдет о том, как эта простая пищевая добавка может защитить мозг от болезни Альцгеймера. Рамон Веласкес и его коллеги из Исследовательского центра нейродегенеративных заболеваний при Университете Аризоны изучили то, как можно смягчить последствия болезни Альцгеймера (БА), увеличив содержание холина в ежедневном рационе. Результаты их работы опубликованы в журнале Aging Cell.

Модель молекулы холина


Холин, также известный как витамин B4, представляет собой совершенно безопасное питательное вещество, которое присутствует во многих продуктах (в основном животного происхождения) и ​​часто используется в качестве пищевой добавки. В организме человека становится базой для синтеза ацетилхолина – нейромедиатора, отвечающего за передачу нервного импульса. Холин также используется для строительства клеточных мембран в качестве фундамента для синтеза фосфолипидов, а еще играет важную роль в регуляции экспрессии генов.

Ацетилхолин, в свою очередь, активирует не только альфа7 никотиновый ацетилхолиновый рецептор (α7 нАхР), но и весьма неплохо вступает в контакт с сигма-1 рецептором (σ1Р) на клетках микроглии. Микроглия – клеточный санитар мозга, эти иммунные клетки присутствуют в центральной нервной системе постоянно и избавляют мозг от вредного «мусора», поддерживая его в здоровом состоянии. Однако, если микроглия чрезмерно активна, в клетках запускаются каскады воспалительных реакций,  что в конечном итоге приводит к гибели нейронов и появлению симптомов нейродегенеративных заболеваний. Имеются исследования, в которых показано, что активация α7нАхР и σ1Р снижает активность микроглии – и с этой ролью успешно справляется холин.

Ранее в этом году Веласкес и его коллеги исследовали влияние обогащенной холином диеты на развитие нервной системы потомства у беременных и кормящих мышей. Цель их новой работы – определить эффекты длительного применения повышенных доз холина на патогенез БА у самок мышей на модели APP/PS1. Отметим, что у мышей линии APP/PS1 по умолчанию чрезвычайно активны клетки микроглии, следовательно, у них быстро развиваются симптомы БА.

Экспериментальную группу животных, начиная с возраста 2,5 месяцев, кормили обогащенной холином пищей из расчета 5,0 г/кг. В контрольной группе норма потребления холина была стандартной и составляла 1,1 г/кг.

В возрасте 10 месяцев мышей протестировали в водном лабиринте Морриса. В результате удалось показать, что у животных, «посаженных» на высокохолиновую диету, лучше развита пространственная память, а в их гиппокампе содержится значительно меньше бета-амилоидных бляшек (потому и сохраняется нормальная функция памяти). На срезах мозга таких мышей исследователи зафиксировали пониженную экспрессию генов рецепторов α7нАхР и σ1Р в клетках микроглии, вследствие чего также уменьшилось число активированных клеток микроглии, то есть смягчались негативные последствия воспаления. Примечательно, что те же эффекты наблюдались и в клетках микроглии у мышей дикого типа (без модели болезни), потреблявших более высокую дозу холина, по сравнению с теми, кого держали на стандартной диете.

Клетки микроглии при повышенной активации вызывают каскад воспалительных реакций, которые приводят к гибели нейронов. Credit: Arizona State University.


Таким образом, ученые установили, что холин защищает мозг от болезни Альцгеймера по крайней мере двумя способами. Во-первых, он опосредованно снижает уровень бета-амилоида. Во-вторых, дополнительные дозы холина меняют экспрессию генов рецепторов на клетках микроглии, и тем самым снижается ее активность. Полученные результаты демонстрируют то, как важно употреблять насыщенную холином пищу не только для развивающегося, но и для зрелого мозга.

Холин в пище – благо для мозга

Стоит отметить, что результаты, опубликованные в июле 2019 года группой исследователей из Китая, доказали преимущества приема холина на протяжении жизни у самцов мышей с симптомами, подобными БА. Работа ученых из Аризоны, напомним, проведена на самках мышей, и ее результаты хорошо повторяют и дополняют данные китайских коллег. В то же время имеются доказательства того, что перевод на высокохолиновую диету тех пациентов, у которых уже диагностирована БА, не оказывает существенного положительного влияния на течение болезни.

Ученые сходятся во мнении, что в развитии БА играют роль сразу несколько факторов, в том числе наследственность и образ жизни. Исследования показывают, что сбалансированная диета может оказать существенную помощь в предотвращении развития нейродегенеративных заболеваний.

В настоящее время рекомендуемый уровень потребления холина для взрослых женщин (>19 лет) составляет 425 мг в день, а для взрослых мужчин – 550 мг в день. Все больше данных свидетельствуют о том, что текущие нормы недостаточны для нормального процесса старения, особенно у женщин, учитывая, что среди них БА встречается немного чаще, чем среди мужчин. Дополнительный холин в рационе может быть полезен для предотвращения невропатологических изменений, связанных со старением мозга.

Допустимый верхний предел уровня холина, не вызывающий побочные эффекты у взрослых, составляет 3500 мг в день, что в несколько раз превосходит рекомендуемую суточную норму. В животных продуктах уровень холина ожидаемо выше. Например, в 100 граммах говяжьей печени содержится 431 мг холина, в яйцах 226 мг/100 г, а в брокколи только 40 мг. Кроме того, широко доступны витаминные добавки, позволяющие восполнить недостаток холина, например, битартрат холина и хлорид холина. Такие добавки особенно актуальны для приверженцев растительных диет.

Хотя результаты работы выглядят обнадеживающе, авторы предупреждают: необходимо провести полноценные клинические испытания, чтобы подтвердить, будет ли употребление повышенного количества холина в течение жизни эффективно в борьбе с болезнью Альцгеймера у людей.


Текст: Диана Галимова

Lifelong choline supplementation ameliorates Alzheimer’s disease pathology and associated cognitive deficits by attenuating microglia activation by Ramon Velazquez, Eric Ferreira, Sara Knowles et al. in Ageing Cell. Published September 2019.

http://dx.doi.org/10.1111/acel.13037

Активная микроглия: одно из первых фото

На сегодняшней картинке дня мы видим одно из первых изображений (не первое, но одно из) активирующейся клетки микроглии (подробно об этих клетках читайте в этой…

Амилоид, тау, микроглия: новый ключ к Альцгеймеру?

На этом снимке мы видим интересную картину. Бета-амилоид  (пурпурный) и  амилоидные бляшки (синий) окруженны иммунными клетками мозга, называемыми микроглией (зелёный, подробнее об этих клетках можно…

Еще одна микроглия

Нет, мы не сговаривались, просто на конкурс Neuroart  в апреле подали эту замечательную фотографию клетки микроглии в неактивированной форме. На этой конфокальной фотографии микроглия окрашена…

Как микроглия помогает человеку ослепнуть

Исследователи из центра Massachusetts Eye and Ear при Гарвардской Медицинской Школе показали, что микроглия – собственные иммунные клетки центральной нервной системы, включая сетчатку глаза  (читайте…

Картинка дня: микроглия мужская и женская

Удивительно, но различие в мужском и женском мозге обнаружилось. По крайней мере, на клеточном уровне. Но не в нейронах, а в клетках микроглии (мы подробно…

Картинка дня: микроглия пожирает нейрон

Credit: Emma Vought, Medical University of South Carolina Конечно же, это не фотография, а иллюстрация художника-нейробиолога. На ней Эмма Воут изобразила процесс, который называется микроглиальный фагоцитоз:…