Еще один механизм защиты от болезни Альцгеймера

Исследователи Андалузского Центра Молекулярной Биологии и Регенеративной Медицины (Centro Andaluz de Biología Molecular y Medicina Regenerativa) (Испания) выявили механизмы, уменьшающие повреждающее действие β-амилоида в головном мозге пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера.

Характерной особенностью болезни Альцгеймера является накопление в организме тау-белков и бета-амилоидов – аномальных белков, формирующих в клетках головного мозга пациентов нейрофибриллярные клубки и нерастворимые бляшки. Подобные образованные de novo белковые структуры приводят к отмиранию клеток мозга и нарушению химического сигналлинга между нейронами, что в дальнейшем вызывает такие нарушения, как потеря памяти, перемены настроения и проблемы с логическим мышлением. Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Alzheimer's Research & Therapy, показали, что активация гена Hes1 нейтрализует губительное воздействие β-амилоида на нейроны.

Несмотря на многолетние исследования, точные механизмы, лежащие в основе взаимосвязи β-амилоида с развитием болезни Альцгеймера, окончательно не изучены. Однако исследователи Андалузского Центра Молекулярной Биологии и Регенеративной Медицины недавно установили, что β-амилоид препятствует нормальному функционированию фактора роста нервов (NGF). Одной из функций NGF является активация белка Hes1 – транскрипционного фактора, необходимого для «включения» других генов. Отсутствие этого фактора роста приводит к снижению эффективности GABA-эргического сигналинга в головном мозге – сигнального каскада, активируемого гамма-аминомасляной кислотой, необходимого для передачи сигналов между нейронами.

Педро Чакон (Pedro Chacón) и Альфредо Родригес-Тебар (Alfredo Rodríguez-Tébar) при помощи методов генной терапии добились повышения экспрессии белка Hes1 в культуре нейронов. Увеличение количества Hes1 напрямую или путем активации белка NF-kB, который усиливает экспрессию гена Hes1 в клетке, подавляло влияние β-амилоида и предотвращало гибель нейронов. Кроме того, добавление другого ростового фактора – TGFb (трансформирующего фактора роста бета), активирующего NF-kB, также ингибировало воздействие β-амилоида на нейроны путем повышения уровня Hes1.

«β-амилоид укорачивает дендриты и связность нейронов, участвующих в GABA-эргической передаче сигнала, однако эти эффекты полностью нейтрализуются с помощью Hes1, NF-kB и TGFb. Когда мы выращивали нейроны в присутствии β-амилоида в концентрации, которая в норме убила бы большинство клеток, 50% нейронов с повышенным уровнем Hes1 смогли выжить», - рассказывает Педро Чакон.

Полученные результаты демонстрируют, что нейроны могут быть защищены от действия β-амилоида путем повышения количества Hes1 в клетках. Проясняя роль NGF или TGFb в «защите» Hes1, результаты исследования открывают новые возможности для снижения симптомов болезни Альцгеймера.

По материалам BioMed Central Limited

Оригинальная статья:

Pedro J Chacon and Alfredo Rodriguez-Tebar. Increased expression of the homologue of Enhancer-of-split 1 protects neurons from beta amyloid neurotoxicity and hints at an alternative role for transforming growth factor beta1 as a neuroprotector. Alzheimer's Research & Therapy, 2012