Ученые из Института Гладстона раскрыли процесс, с помощью которого истощение определенного белка в мозге способствует проблемам с памятью, связанным с болезнью Альцгеймера. Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на развитие болезни и могут привести к новым методам лечения, которые могут принести пользу миллионам людей во всем мире, страдающим болезнью Альцгеймера и другими разрушительными неврологическими расстройствами.
Исследование, проведенное следователем из Гладстона Хорхе Дж. Палоп, доктор философии, обнаружил, что низкий уровень белка под названием Nav1.1, нарушить электрическую активность между клетками мозга. Такая активность имеет решающее значение для здорового функционирования мозга и памяти. Действительно, исследователи обнаружили, что восстановление Nav1.Уровни 1 у мышей, которые были генетически модифицированы для имитации ключевых аспектов болезни Альцгеймера (AD-мыши), улучшили функции обучения и памяти и увеличили продолжительность их жизни. Они сообщают о своих выводах в выпуске Cell от 27 апреля, который доступен сегодня в Интернете.
"По оценкам, более 30 миллионов человек во всем мире страдают болезнью Альцгеймера, и ожидается, что в ближайшем будущем это число резко вырастет," сказал Леннарт Маке, доктор медицины, который руководит неврологическими исследованиями в Gladstone, независимой и некоммерческой организации, занимающейся биомедицинскими исследованиями. "Это исследование улучшает наше понимание биологических процессов, лежащих в основе когнитивной дисфункции при этом заболевании, и может открыть дверь для новых терапевтических вмешательств."
Результаты исследователей показывают, что Nav1.Уровни 1 в специальных регуляторных нервных клетках, называемых клетками парвальбумина, или PV-клетками, необходимы для генерации здоровой мозговой активности, и что проблемы в этом процессе способствуют снижению когнитивных функций у мышей с AD и, возможно, у пациентов с болезнью Альцгеймера.
В мозгу нейроны образуют тесно взаимосвязанные сети, используя химические и электрические сигналы для связи друг с другом. Исследователи выяснили, нарушена ли эта связь между нейронами у мышей с AD, и если да, то как это может повлиять на симптомы болезни Альцгеймера.
Чтобы изучить это, они выполнили записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) – метод, который обнаруживает отклонения в электрических волнах мозга, такие как те, которые обнаруживаются у пациентов с эпилепсией. Они обнаружили, что подобные аномалии возникали в периоды пониженных гамма-колебаний – типа мозговых волн, которые имеют решающее значение для регулирования обучения и памяти.
"Подобно дирижеру в оркестре, клетки PV регулируют ритмы мозга, точно контролируя возбуждающую активность мозга," сказала Лор Верре, доктор философии, научный сотрудник и ведущий автор. "Мы обнаружили, что клетки PV у пациентов с болезнью Альцгеймера и у мышей AD имеют низкий уровень белка Nav1.1 – вероятно, способствует дисфункции PV-клеток. Как следствие, у AD-мышей были аномальные мозговые ритмы. Восстанавливая Nav1.1 уровня, мы смогли восстановить нормальную работу мозга."
Действительно, ученые обнаружили, что увеличение Nav1.Уровень 1 в PV-клетках улучшает активность мозговых волн, обучение, память и выживаемость у мышей с AD.
"Улучшение Nav1.1 и, следовательно, улучшение функции PV-клеток, может помочь в лечении болезни Альцгеймера и других неврологических расстройств, связанных с гамма-волновыми изменениями и когнитивными нарушениями, такими как эпилепсия, аутизм и шизофрения," сказал доктор. Палоп, который также является доцентом неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, с которым связан Гладстон. "Эти результаты могут позволить нам разработать методы лечения, которые помогут пациентам с этими разрушительными заболеваниями."