Почему при болезни Альцгеймера умирают определенные нейроны?

В мозге человека с болезнью Альцгеймера нервные клетки погибают, и вместе с этим ухудшаются память и познавательные навыки. Однако не все нейроны одинаково восприимчивы к действию болезни. Определенные типы клеток страдают больше, но и среди них есть те, что погибают или остаются. Исследователи из США открыли молекулярные механизмы, которые помогут понять, почему некоторые нейроны более восприимчивы к болезни Альцгеймера. Исследование опубликовано в Nature Neuroscience. 


Белок, который называется аполипопротеином Е, давно фигурирует в исследованиях болезни Альцгеймера, потому что люди с определенной формой этого белка (apoE4) подвергаются большему риску заболевания. Ученые показали, что высокий уровень аполипопротеина Е (apoE) делает клетки склонными к дегенерации. Восприимчивость клеток связана с тем, что apoE регулирует иммунный ответ в нейронах.

В этой работе использовали метод секвенирования РНК одиночных клеток (single nucleus RNA sequencing, snRNA-seq). Он показывает, насколько активно экспрессируются (преобразуются в РНК) определенные гены. Этот подход позволили сравнить как клетки одного типа, так и разных.

Технику использовали на нейронах мышей со смоделированной болезнью и у здоровых особей. Кроме этого учитывали данные о нервной ткани пациентов из открытых источников.

И у людей, и у мышей нейроны даже одного типа разительно отличались по экспрессии apoE. Также выяснилось, что существует сильная связь уровня экспрессии этого аполипопротеина и генов иммунного ответа. Если говорить конкретнее, то большое количество apoE активировало гены главного комплекса гистосовместимости (ГКГ-1, MHC-I). ГКГ-1 уничтожает лишние синапсы во время развития мозга, а также оповещает иммунную систему о поврежденных нейронах и синапсах у взрослых.

Уровень apoE-вызванной экспрессии ГКГ-1 практически совпадал со степенью нейродегенерации и тесно связан с количеством патологических нейрофибриллярных «клубков» из тау-белка (важный индикатор болезни Альцгеймера).

Авторы предположили, что в норме apoE запускает экспрессию ГКГ-1 в небольшом количестве поврежденных нейронов, чтобы они подавали сигнал «съешь меня» иммунным клеткам. При болезни Альцгеймера полезный на первый взгляд процесс выходит из-под контроля, что ведет к потере нервной ткани.

Возможно, дальнейшие исследования обнаружат новые мишени для лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенераций.


Текст: Анастасия Новицкая

Neuronal ApoE upregulates MHC-I expression to drive selective neurodegeneration in Alzheimer’s disease by Kelly A. Zalocusky in Nature Neuroscience. Published May 2021.

https://doi.org/10.1038/s41593-021-00851-3

«Альцгеймера» узнают по походке

О попытках ранней диагностики болезнь Альцгеймера говорят очень много: это нейродегенеративное заболевание уверенно лидирует в списке подобных недугов. Только вчера мы писали про нарушения памяти как средство…

Аспирин оказался бесполезен от болезни Альцгеймера

Ежедневный прием аспирина вопреки ранним предположениям не защищает от болезни Альцгеймера и других форм деменции, выяснили специалисты из Университета Монаша в Австралии. Исследование опубликовано в журнале…

Бактерия изо рта в «нейронах Альцгеймера»

Перед вами — снимок бактерии Porphyromonas gingivalis в нейронах умершего от болезни Альцгеймера пациента.  В новой работе ученые заявляют об установлении связи между этими бактериями, обитающими в…

«Альцгеймер от герпеса»

Credit: Dana Cairns, Tufts University На этом снимке вы видите очередной довод в пользу инфекционной теории возникновения болезни Альцгеймера (таких теорий много и они обсуждаются достаточно…

«Микробный Альцгеймер»: новые доводы за

Идея о том, что болезнь Альцгеймера связана с микроорганизмами, попавшими в мозг человека и вызвавшими нейровоспаление, не нова. Время от времени выходят статьи на эту…

«Молодой» Альцгеймер не поддался глубокой стимуляции мозга

Исследователи выяснили, что люди с ранней стадией болезни Альцгеймера (в возрасте до 65 лет) не получают улучшений от глубокой стимуляции мозга – терапии, которая показала…

«Суперстарикам» не страшен Альцгеймер

Сейчас мы ежедневно рассказываем о том, что происходило на конференции SfN2019. Но это не первая конференция такого рода. И год, два, три назад там тоже…

«Умирающий мозг»

На этом снимке показан гиппокамп пациента с болезнью Альцгеймера. Красным показаны бляшки амилоида-бета, зеленым — нейрофибриллярные клубки, фиолетовым — нейрофиламент H, синим — ядерное окрашивание…

Альцгеймер на ПЭТ

На этом коллаже вы видите шесть ПЭТ-томограмм. В новой статье, опубликованной в Journal of Alzheimer’s Disease, делается неожиданный вывод о том, что амилоидные отложения в…

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…

Амилоидная бляшка

Перед вами — рендеринг амилоидной бляшки, скопления амилоида бета между нейронами и в итоге приводящие к гибели нейронов при болезни Альцгеймера. Впрочем, видимо, сами бляшки вряд…

Астроциты — повелители медленного сна

До сих пор мы все еще удивительно мало понимаем о процессе, которому мы отводим треть жизни. Мы не до конца понимаем, как работает сон —…

Белок в крови укажет на Альцгеймера

Новый биомаркер, свидетельствующий о разрушении нейронов  открыли германские учёные. Судя по исследованию, опубликованному в журнале Neuron, по концентрации этих белковых цепочек, можно судить о прогрессе…

Болезнь Альцгеймера как на ладони

Большая проблема для изучающих и пытающихся лечить болезнь Альцгеймера, помимо неясности патогенеза, состоит в том, чтобы обнаружить как можно более ранние симптомы. Новая оптическая техника,…

Болезнь Альцгеймера глазами невролога 

Болезнь Альцгеймера, пожалуй, самое известное неврологическое заболевание. Сегодня – день информирования об этом недуге, и наш ресурс совместно с Центром экстрапирамидных заболеваний ФМБА России не…

Болезнь Альцгеймера: как агрегация бета-амилоида влияет на работу нейронов

Несмотря на широкую распространённость болезни Альцгеймера, причины её возникновения и развития до сих пор остаются не до конца ясными. Очередной шаг в сторону понимания этих…

В зрелости можно убежать от Альцгеймера в старости

Финские учёные, проследив на протяжении четверти века за более, чем тремя тысячами пар близнецов показали, что заниматься физической активностью в середине жизни очень пригодится вашему…

Вакцина от болезни Альцгеймера успешно опробована на грызунах

Потенциальная вакцина для профилактики болезни Альцгеймера успешно прошла доклинические испытания на мышах. Осталось всего ничего – подтвердить безопасность и эффективность ее на людях. Отчет об…

Борьба с «Альцгеймером»: снова провал

«Никогда такого не было, и вот опять».  Знаменитая фраза на этой неделе вспомнилась по поводу очередной, можно сказать уже рутинной неудачи фармкомпании в борьбе с…

Возбуждающие нейроны более склонны к «Альцгеймеру»

Исследователи Университета Огайо в США выяснили, что участвующий в развитии болезни Альцгеймера тау-белок чаще накапливается в нейронах, которые в большей степени отвечают за возбуждение. Новая…