Воспаление стимулирует прогрессирование нейродегенеративных заболеваний головного мозга и играет важную роль в накоплении тау-белков в нейронах. Международная исследовательская группа во главе с Немецким центром нейродегенеративных заболеваний (DZNE) и Университетом Бонна (University of Bonn) приходит к такому выводу в журнале Nature.
Материалы и методы обследования
Для текущего исследования ученые изучили образцы тканей мозга умерших пациентов с лобно-височной деменцией (ЛВД), культивируемых клеток головного мозга и мышей, у которых были обнаружены признаки болезни Альцгеймера и ЛВД.
Результаты научной работы
Результаты основаны на анализе мозговой ткани человека и дальнейших лабораторных исследованиях. В частном случае болезни Альцгеймера результаты показывают неизвестную до сих пор связь между бета-амилоидами и тау-патологией. Кроме того, результаты показывают, что воспалительные процессы представляют собой потенциальную цель для будущих методов лечения.
Тау-белки обычно стабилизируют структуру нейрона. Однако при болезни Альцгеймера, лобно-височной деменции и других «тауопатиях» эти белки химически изменяются, они отделяются от цитоскелета и слипаются. Как следствие, механическая стабильность элемента нарушается до такой степени, что он отмирает. Текущее исследование под руководством Михаэля Хенека (Michael Heneka) дает новое понимание того, почему тау-белки преобразуются. Как оказалось, воспалительные процессы, запускаемые иммунной системой мозга, являются движущей силой.
Молекулярный переключатель
Особый белковый комплекс, NLRP3 инфламмасома, играет центральную роль в этих процессах. В предыдущих исследованиях ученые изучали эту макромолекулу, которая расположена внутри иммунных клеток мозга. Это молекулярный переключатель, который может вызвать выделение воспалительных веществ.
«Результаты исследования показывают, что воспалительные реакции, которые они вызывают, играют важную роль в возникновении тау-патологии», – объясняет Хенека.
В частности, исследователи обнаружили, что воспаление влияет на ферменты, которые вызывают гиперфосфорилирование тау-белков. Это химическое изменение в конечном итоге приводит к тому, что они отделяются от каркаса нейронов и собираются вместе.
«Похоже, что воспалительные процессы, опосредованные воспалением, имеют первостепенное значение для большинства, если не всех нейродегенеративных заболеваний с патологией тау», – добавляет Хенека.
Связь между бета-амилоидом и Тау-белком
Это особенно относится к болезни Альцгеймера. Здесь в игру вступает другая молекула: бета-амилоид. При болезни Альцгеймера этот белок также накапливается в мозге. В отличие от тау-белков, это происходит не внутри нейронов, а между ними. Кроме того, отложение бета-амилоида начинается на ранних стадиях заболевания, а агрегация тау-белков происходит позже. Ученые обнаружили, что воспаление может способствовать агрегации бета-амилоида.
«Наши результаты подтверждают гипотезу амилоидного каскада в развитии болезни Альцгеймера. Согласно этой гипотезе, отложения бета-амилоида в конечном итоге приводят к развитию тау-патологии и, следовательно, к гибели клеток», – объясняет Хенека. «Наше текущее исследование показывает, что воспаление является решающим и до сих пор отсутствующим звеном в этой цепочке событий, потому что оно связывает развитие от патологии бета-амилоида к тау-патологии. Воспаление передает эстафету, так сказать».
Авторы другого исследования утверждают, что искусственный интеллект поможет в обнаружении и борьбе с болезнью Альцгеймера.
