Биологи описали последствия мутации, которая защищает от болезни Альцгеймера
Риск заболеть болезнью Альцгеймера сильно зависит от генетических факторов. Чаще всего мутации его повышают, но некоторые, напротив, заметно снижают. Новое исследование посвящено механизмам защитного действия так называемой мутации Крайстчерч — ученые надеются, что она поможет создать новый метод терапии нейродегенерации.
По мере роста продолжительности жизни все больше людей доживают до возраста, в котором начинается нейродегенерация. Это процесс массовой гибели нервных клеток, из-за которого страдают функции мозга. Самый распространенный пример — болезнь Альцгеймера, сильно нарушающая память и когнитивные функции. Действенных лекарств по-прежнему нет, так что заболевание быстро приводит к инвалидности и гибели.
Риск развития болезни Альцгеймера во многом определяется наследственностью и мутациями в геноме человека. Известен ряд генов, определенные изменения в которых четко коррелируют с нейродегенерацией. Самый яркий пример — ген аполипопротеина E (apoE), мутации в котором встречаются у заболевших особенно часто.
К счастью, есть и обратные примеры — скажем, мутация Крайстчерч. Она также затрагивает ген apoE, но связана с защитой от нейродегенеративного процесса — даже при наличии других, патогенных генетических факторов. Мутация названа в честь города Крайстчерч (Christchurch) в Новой Зеландии, где была впервые описана в 1980-е годы.
Недавно схожую мутацию — APOE3-R136S, то есть замену в белке аргинина на серин в положении 136 — описали у женщины из Колумбии. Многие ее родственники рано заболели и умерли от болезни Альцгеймера, которая развилась из-за другой мутации — в гене пресенилина. Однако колумбийская пациентка прожила 77 лет и скончалась по совсем другой причине.
Авторы новой статьи для Nature Neuroscience решили выяснить, как работает мутация Крайстчерч. Они использовали трансгенные мышиные модели и культуру человеческих нейронов, в которых воссоздали ту же замену в аполипопротеине E. Это позволило выявить эффект мутации на процесс нейродегенерации.
Известно, что патогенез болезни Альцгеймера сопровождается образованием в мозге отложений двух типов. Первые состоят из бета-амилоида, вторые — из тау-белка. На фоне мутации Крайстчерч первого по-прежнему очень много, зато патология белка тау почти полностью отсутствует.
Это согласуется с новыми представлениям о том, что именно изменения тау-белка вызывают гибель нейронов и тяжелую симптоматику. Авторы доказали, что защитная мутация также заметно снижает воспалительные процессы и атрофию тканей гиппокампа. Это область мозга, которая необходима для сохранения памяти и особенно сильно страдает при болезни Альцгеймера.
Ученые также выяснили, что эффект защитной мутации вызван нарушением связывания аполипопротеина E с гепарансульфат-протеогликанами. Это особые молекулы на поверхности клеток, которые среди прочего помогают нейронам захватывать тау-белок извне.
Авторы надеются, что их выводы помогут создать новый подход к терапии болезни Альцгеймера.
