Возможный механизм. Ученые обнаружили белок, который повреждает защитный барьер мозга при болезни Альцгеймера

Об этом пишет издание Science Alert .

Гематоэнцефалический барьер — это система защиты вокруг кровеносных сосудов мозга. Он пропускает кислород и питательные вещества, но препятствует проникновению в ткань мозга токсинов, микроорганизмов и других нежелательных веществ.

При болезни Альцгеймера этот барьер может становиться проницаемым. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Aging, показало, что одним из факторов этого процесса может быть фибронектин — белок, который обычно помогает организму восстанавливать поврежденные ткани.

Исследователи проследили возможный механизм, связанный с генетическим вариантом APOE4. Он является самым сильным из известных генетических факторов риска развития поздней формы болезни Альцгеймера. В то же время наличие APOE4 не означает, что человек обязательно заболеет.

По данным исследователей, APOE4, воспаление и бета-амилоид могут побуждать астроциты вырабатывать избыточное количество фибронектина. Этот белок накапливается вокруг кровеносных сосудов мозга и нарушает сигналы, помогающие поддерживать герметичность сосудов.

В результате контакты между клетками сосудов ослабевают, и через образовавшиеся промежутки вещества из крови могут проникать в ткань мозга. Это может усиливать воспаление.

Команда исследователей изучила посмертные образцы ткани мозга и спинномозговой жидкости людей с болезнью Альцгеймера. Затем полученные результаты проверили с использованием человеческих клеток, трехмерных моделей кровеносных сосудов, мышей с APOE4 и рыбок данио-рерио.

Во всех этих моделях ученые наблюдали накопление фибронектина вокруг сосудов головного мозга. Значительную часть этого белка вырабатывали астроциты — клетки, которые окружают кровеносные сосуды и участвуют в поддержании гематоэнцефалического барьера.

Важным результатом стало то, что исследователям удалось частично восстановить нормальную функцию барьера. Снижение уровня фибронектина уменьшало проницаемость сосудов у данио-рерио, которым вводили бета-амилоид.

В другом эксперименте ученые заблокировали сигнальный путь, посредством которого фибронектин подавлял защитные сигналы между клетками. Это позволило восстановить их работу.

Исследователи также установили, что на уровень белков, обеспечивающих плотность контактов между клетками сосудов, можно влиять с помощью факторов роста HB-EGF и IGF-1.

Особый интерес для ученых представляет ген FN1, отвечающий за выработку фибронектина. Ранее команда обнаружила редкий вариант этого гена, приводящий к потере функции. По словам Кизила, у носителей этого варианта, имеющих аллель APOE4, риск развития болезни Альцгеймера был на 71% ниже. При этом исследователи не выявили какого-либо явного вреда для носителей.

Ученые подчеркивают, что целью будущего лечения не должно быть полное блокирование фибронектина. Он необходим организму для заживления тканей и нормальной работы кровеносных сосудов.

Один из возможных подходов заключается в избирательном уменьшении патологического накопления фибронектина вокруг сосудов головного мозга. Для этого в будущем могут рассматриваться антитела, низкомолекулярные препараты или методы генной терапии.

В то же время это открытие пока не означает появления нового метода лечения болезни Альцгеймера. Исследование носит доклинический характер, а эксперименты не показали, что восстановление гематоэнцефалического барьера улучшает память или когнитивные функции.

Кроме того, результаты, полученные на образцах тканей человека, пока указывают лишь на наличие связи между этими процессами. Прежде чем переходить к испытаниям на людях, ученым необходимо проверить эффективность данного подхода на животных, оценить его безопасность и выяснить, как воздействовать на фибронектин в мозге, не нарушая при этом его полезных функций в других частях организма.