Ученые нашли новый механизм гибели нейронов при деменции
Исследователи выявили признаки нового механизма гибели клеток — кариоптоза — в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера и лобно-височной деменцией. Открытие может помочь найти новые мишени для терапии, которая замедлит потерю нейронов.
Источник: Слева: ядра в клетках, которые не проявляют признаков кариоптозного механизма гибели клеток. Справа: ядра, которые проявляют признаки кариоптоза. Ядра справа выглядят сморщенными, что является ключевым признаком кариоптоза.
МОСКВА, 25 июня. /Новости науки/. Британские ученые обнаружили в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера и лобно-височной деменцией признаки нового механизма гибели нервных клеток, который получил название кариоптоз. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
При многих нейродегенеративных болезнях внутри нейронов накапливаются токсичные белки. После этого клетки постепенно гибнут, но известные механизмы клеточной смерти, включая апоптоз, не объясняют всю потерю нейронов. Новая работа показывает, что кариоптоз может быть одним из недостающих звеньев между накоплением белков и разрушением клеток мозга.
Кариоптоз запускает цепочку химических реакций. При этом сначала меняется ядро клетки — часть, где хранится генетическая информация. Оно сморщивается, теряет устойчивость, а затем распадается. Именно это отличает новый механизм от ряда других форм клеточной гибели.
Авторы исследования использовали вычислительные алгоритмы и изучили около 3 тыс. клеток из мозга 28 пациентов с лобно-височной деменцией или терминальной стадией болезни Альцгеймера. Признаки кариоптоза нашли в 35% клеток лобной коры у пациентов с болезнью Альцгеймера. В группе здоровых пожилых людей этот показатель составил 15%.
Ученые также описали ключевой путь, который управляет этим процессом. Когда токсичные белки слипаются внутри нейронов, внешняя оболочка ядра становится нестабильной. Важную роль в этом играет взаимодействие фермента p38 MAP-киназы и белка LaminB1, который поддерживает форму и прочность клеточного ядра.
В опытах на нейронах крыс в культуре исследователи смогли снизить уровень маркеров кариоптоза, воздействуя на белки-«переключатели» этого пути. По словам авторов, это указывает на возможную терапевтическую мишень: если точечно блокировать взаимодействие p38 MAP-киназы и LaminB1, можно замедлить распад ядра и гибель клетки.
Первый автор работы Ребекка Кастертон отметила, что гибель и потеря клеток мозга лежит в основе многих симптомов деменции. По ее словам, исследование описывает новую последовательность химических событий, которая может управлять гибелью нервных клеток.
При многих нейродегенеративных болезнях внутри нейронов накапливаются токсичные белки. После этого клетки постепенно гибнут, но известные механизмы клеточной смерти, включая апоптоз, не объясняют всю потерю нейронов. Новая работа показывает, что кариоптоз может быть одним из недостающих звеньев между накоплением белков и разрушением клеток мозга.
Кариоптоз запускает цепочку химических реакций. При этом сначала меняется ядро клетки — часть, где хранится генетическая информация. Оно сморщивается, теряет устойчивость, а затем распадается. Именно это отличает новый механизм от ряда других форм клеточной гибели.
Авторы исследования использовали вычислительные алгоритмы и изучили около 3 тыс. клеток из мозга 28 пациентов с лобно-височной деменцией или терминальной стадией болезни Альцгеймера. Признаки кариоптоза нашли в 35% клеток лобной коры у пациентов с болезнью Альцгеймера. В группе здоровых пожилых людей этот показатель составил 15%.
Ученые также описали ключевой путь, который управляет этим процессом. Когда токсичные белки слипаются внутри нейронов, внешняя оболочка ядра становится нестабильной. Важную роль в этом играет взаимодействие фермента p38 MAP-киназы и белка LaminB1, который поддерживает форму и прочность клеточного ядра.
В опытах на нейронах крыс в культуре исследователи смогли снизить уровень маркеров кариоптоза, воздействуя на белки-«переключатели» этого пути. По словам авторов, это указывает на возможную терапевтическую мишень: если точечно блокировать взаимодействие p38 MAP-киназы и LaminB1, можно замедлить распад ядра и гибель клетки.
Первый автор работы Ребекка Кастертон отметила, что гибель и потеря клеток мозга лежит в основе многих симптомов деменции. По ее словам, исследование описывает новую последовательность химических событий, которая может управлять гибелью нервных клеток.
