Исследователи выявили новую форму гибели клеток, называемую ферроптозом, при болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Данный процесс включает разрушение клеток микроглии — иммунных клеток мозга — из-за накопления железа.
Результаты были получены, когда исследователи проанализировали посмертные ткани головного мозга пациентов с деменцией и обнаружили, что микроглия разрушалась при попытке очистить богатый железом миелин. Это новое понимание повреждения микроглии может произвести революцию в терапевтических подходах к этим нейродегенеративным заболеваниям.
Новизна исследования
Исследователи открыли новый путь гибели клеток при болезни Альцгеймера и сосудистой деменции. Новое исследование, проведенное учеными из Орегонского университета здоровья и науки (Oregon Health & Science University) и опубликованное в научном журнале Annals of Neurology, впервые показывает, что форма гибели клеток, известная как ферроптоз, вызвана накоплением железа в клетках. — разрушает клетки микроглии, тип клеток, участвующих в иммунном ответе мозга, в случаях болезни Альцгеймера и сосудистой деменции.
Исследователи изучили посмертную ткань головного мозга пациентов с деменцией.
«Это важное открытие», — комментирует автор Стивен Бэк (Stephen Back) нейробиолог и профессор педиатрии в Медицинской школе OHSU.
Бэк долгое время изучал миелин, изоляционную защитную оболочку, покрывающую нервные волокна головного мозга, включая задержки в формировании миелина у недоношенных детей. Новое исследование расширяет это направление работы, раскрывая каскадную форму нейродегенерации, вызванную разрушением миелина.
Ученые сделали открытие, используя новую технику, разработанную ведущим автором исследования Филипом Адении (Philip Adeniyi) из лаборатории Бэка.
Железо и болезнь Альцгеймера
Исследователи обнаружили, что микроглия дегенерирует в белом веществе мозга пациентов с болезнью Альцгеймера и сосудистой деменцией.
Микроглия — это клетки головного мозга, которые обычно участвуют в очистке клеточного мусора как часть иммунной системы организма. Когда миелин повреждается, микроглия собирается очистить его от мусора. Ученые обнаружили, что сама микроглия разрушается в результате очистки богатого железом миелина — формы гибели клеток, известной как ферроптоз.
Учитывая интенсивное научное внимание к основной причине деменции у пожилых людей, Бэк назвал удивительным то, что исследователи до сих пор не установили связь с ферроптозом.
«Мы упустили из виду основную форму гибели клеток при болезни Альцгеймера и сосудистой деменции», — добавляет Бэк. «Мы не уделяли много внимания микроглии как уязвимым клеткам, а повреждению белого вещества головного мозга уделялось относительно мало внимания».
Соавтор исследования Кира Дегенер-О’Брайен (Kiera Degener-O’Brien) первоначально обнаружила дегенерацию микроглии в образцах тканей. Впоследствии Аденийи разработал новый метод иммунофлуоресценции, чтобы определить, что токсичность железа вызывает дегенерацию микроглии в головном мозге. Вероятно, это произошло из-за того, что фрагменты миелина сами по себе богаты железом.
По сути, иммунные клетки умирали при исполнении служебных обязанностей.
«Все знают, что микроглия активируется, чтобы опосредовать воспаление», — добавляет Бэк. «Но никто не знал, что они умирали в таком большом количестве. Просто удивительно, что мы пропустили это до сих пор».
Исследование показало, что каскадный эффект дегенерации микроглии, по-видимому, является механизмом прогрессирования снижения когнитивных функций при болезни Альцгеймера и сосудистой деменции, сказал Бэк. Он ожидает, что фармацевтические компании будут использовать это новое открытие для разработки соединений, направленных на уменьшение дегенерации микроглии в мозге.
«Открытие, подобное нашему, вызовет большой интерес в фармацевтической промышленности к разработке терапевтически важных соединений», — заключают исследователи. «Слабоумие — это процесс, который продолжается годами. Мы должны заняться этим с первых дней, чтобы оказать влияние и не выйти из-под контроля».
