Новый ген, связанный с болезнью Альцгеймера, обнаружили в иммунных клетках мозга. Можно его удалить и вылечиться?

Исследователи из Медицинской школы Университета Индианы изучали, как эти иммунные клетки мозга — микроглия — связаны с генной мутацией, недавно обнаруженной у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Когда иммунные клетки перемещаются по всему мозгу, они действуют как первая линия защиты от вирусов, токсичных материалов и поврежденных нейронов, стремясь избавиться от них. Фото: Pixabay.com

Когда иммунные клетки перемещаются по всему мозгу, они действуют как первая линия защиты от вирусов, токсичных материалов и поврежденных нейронов, стремясь избавиться от них.

Исследователи из Медицинской школы Университета Индианы изучали, как эти иммунные клетки мозга — микроглия — связаны с генной мутацией, недавно обнаруженной у пациентов с болезнью Альцгеймера. Сегодня они опубликовали свои выводы в Science Advances, пишет medicalxpress.com.

Исследование, проведенное Ханде Караханом, доктором наук, докторантом в области медицины и молекулярной генетики, и Джунгсу Кима, доктора философии, профессора медицины и молекулярной генетики П. Майкла Коннелли, показало, что удаление гена, называемого ABI3 — значительно увеличило накопление бляшек бета-амилоида в головном мозге и уменьшило количество микроглии вокруг бляшек.

«Это исследование может обеспечить более глубокое понимание ключевых функций микроглии, способствующих развитию болезни, и помочь определить новые терапевтические цели», — сказала Карахан. Карахан основывала свое исследование на генетическом исследовании человека с участием более 85 000 человек — менее половины из них были пациентами с болезнью Альцгеймера. — что выявило мутацию в гене ABI3. Исследователи пришли к выводу, что эта мутация увеличивает риск позднего начала болезни Альцгеймера.

«Однако не было исследований функции гена ABI3 в головном мозге или того, как этот ген влияет на функцию микроглии», — сказала Карахан, что привело к ее исследованию. Команда удалила ген ABI3 из модели мышей с болезнью Альцгеймера. и протестировали функции гена в микроглии в культурах клеток. В модели на мышах они наблюдали повышенный уровень бляшек и воспаления в головном мозге, а также признаки синаптической дисфункции — характеристики, связанные с дефицитом обучения и памяти при болезни.

Кроме того, Карахан сказал, что делеция гена нарушила движение микроглии. Иммунные клетки не могут приблизиться к бляшкам, чтобы попытаться очистить белки. Амилоидные бляшки обычно обнаруживаются в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера; Бета-амилоидные белки слипаются и образуют бляшки, которые разрушают связи нервных клеток.

«Наше исследование предоставляет первое функциональное доказательство in vivo того, что потеря функции ABI3 может увеличить риск развития болезни Альцгеймера, влияя на накопление бета-амилоида и нейровоспаление», — сказал Карахан.

В течение последних нескольких лет Карахан опиралась на свои исследования болезни Альцгеймера. В 2019 году Карахан получила Мемориальную стипендию Сары Руш в области исследований болезни Альцгеймера, учрежденную Исследовательским центром болезни Альцгеймера Индианы и финансируемую за счет щедрого пожертвования Джеймса и Нэнси Карпентер и соответствующего взноса Исследовательского института нейронаук Старка, где Карахан проводит свои исследования.

Карахан и Ким получили три отдельных гранта на поддержку этого исследования от Национального института старения, отделения Национального института здоровья (NIH) по исследованию болезни Альцгеймера, в результате чего в течение следующих пяти лет было получено 7,8 миллиона долларов.

«Один грант будет финансировать создание модели мыши, которая позволит нам удалить ген ABI3 в любых типах клеток в организме, таких как микроглия мозга и периферические иммунные клетки» , — сказал Ким. «Как только мы утвердим эту новую модель, мы сделаем ее доступной для других в исследовательском сообществе, чтобы они могли использовать эту модель в своих собственных исследованиях».

Другие гранты предназначены для финансирования дополнительных моделей мышей и клеток для команды для дальнейшего изучения того, как ген ABI3 в микроглии влияет на патологии болезни Альцгеймера, а также для финансирования новейших методов, включая визуализацию мозга с использованием Bruker BioSpec 9.4T PET- Сканер МРТ , расположенный в Центре трансляционной визуализации Робертса в Исследовательском институте нейронаук Старка.

По словам Карахана и Ким, каждый из этих проектов имеет конечную цель — выявить лекарственные цели для лечения болезни. Команда будет сотрудничать с Медицинской школой IU — Purdue TaRget Enablement, чтобы ускорить разработку методов лечения болезни Альцгеймера (TREAT-AD).