Не всё так случайно: тау-протеин выбирает путь
То, что при болезни Альцгеймера в мозге скапливается белок тау — давно не новость. Но почему он цепляется за одни участки, словно клещ, а другие игнорирует — оставалось загадкой. Теперь у нас есть подсказка. И не одна.
Исследование от Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco)встряхнуло прежние представления. Оказывается, распространение тау — это не бессмысленная прогулка по мозговым закоулкам, а направленное путешествие, и… гены держат карту.
Методика с twist’ом: сканеры, модели и остатки
Команда под руководством Ашиша Раджа (Ashish Raj), научного сотрудника кафедры радиологии и биомедицинской визуализации UCSF, подошла нестандартно. Они объединили:
- снимки мозга 196 человек (с разной тяжестью Альцгеймера),
- карту экспрессии генов из Атласа мозга Аллена (Allen Brain Atlas),
- и математическую модель — расширенную диффузионную модель сети (ENDM).
Эта модель, если упрощённо, показывает, где тау должен был бы оказаться, если бы просто следовал нейронным связям. Но! Там, где модель ошибалась, учёные обнаружили следы чего-то большего — генетического вмешательства. Эти «остаточные зоны» и стали настоящими сокровищами.
Что гены «делают» с мозгом?
Исследователи выявили четыре основные генетические стратегии, влияющие на то, как и где накапливается тау:
- Сетевая уязвимость (SV-NA) — гены, усиливающие распространение тау вдоль нейросетей.
- Сетевая независимая уязвимость (SV-NI) — те, что способствуют скоплению тау независимо от связности.
- Сетевая устойчивость (SR-NA) — гены, защищающие участки мозга, которые в теории должны страдать.
- Сетевая независимая устойчивость (SR-NI) — своего рода генетические щиты, работающие вне логики мозговых связей.
Шайтали Ананд (Shaytali Anand), научный сотрудник и первый автор статьи, объясняет: «Одни гены как диспетчеры маршрутов, другие — как сотрудники службы безопасности или санитарной очистки». Некоторые гены связаны с метаболизмом и клеточным стрессом, другие — с иммунной защитой и удалением амилоида-бета, ещё одного зловредного элемента Альцгеймера.
И это не случайность: Тау — пассажир с маршрутом
Это исследование не возникло в вакууме. Оно продолжает недавнюю работу UCSF, опубликованную в журнале «Alzheimer’s & Dementia», где было показано: тау не дрейфует хаотично, а следует строго по маршрутам мозга, и делает это осмысленно — по аксонам, по синапсам, против течения, если надо.
Джастин Торок (Justin Torok), научный сотрудник лаборатории Раджа, подчёркивает: «Мы доказали, что тау путешествует транс-синаптически. Это активный, направленный процесс — не просто утечка из мёртвых нейронов».
И что теперь?
Полученные данные, по словам Ашиша Раджа (Ashish Raj), — это как карта Google, только не для людей, а для белка тау. Она может подсказать, какие гены нужно «приглушить», чтобы замедлить, а может, и вовсе остановить развитие болезни.
«Это шаг к умной терапии, которая комбинирует анатомию мозга и генетику. Не просто лечить — понимать, где и почему именно атакует болезнь», — резюмирует Радж.
Почему это важно
До сих пор попытки остановить болезнь Альцгеймера натыкались на стену: мы не знали, почему она развивается так неравномерно. Это исследование не только даёт на это ответ, но и предлагает стратегию, как действовать.
А если хотите образ: у каждого участка мозга есть своя броня или, наоборот, уязвимая щель — и в этом участвуют гены. Теперь, кажется, мы нашли чертёж.
Литература.
“Selective vulnerability and resilience to Alzheimer’s disease tauopathy as a function of genes and the connectome” by Ashish Raj et al. Brain
