Исследователи из Центра передовых научных исследований при аспирантуре CUNY (CUNY ASRC) раскрыли критически важный механизм, который связывает клеточный стресс в мозге с прогрессированием болезни Альцгеймера (БА).

Исследование, опубликованное в журнале Neuron , подчеркивает, что микроглия, первичные иммунные клетки мозга, играют центральную роль как в защитных, так и в вредоносных реакциях, связанных с заболеванием.

Микроглия, которую часто называют первыми ответчиками мозга, теперь признана значимым типом причинных клеток в патологии болезни Альцгеймера. Однако эти клетки играют двоякую роль: некоторые защищают здоровье мозга, а другие ухудшают нейродегенерацию.

Понимание функциональных различий между этими популяциями микроглии стало предметом исследований Пинар Аяты, главного исследователя и профессора Инициативы по нейронаукам ASRC CUNY и программ биологии и биохимии Центра аспирантуры CUNY.

«Мы решили ответить на вопрос, какие микроглии являются вредоносными при болезни Альцгеймера и как мы можем терапевтически воздействовать на них», — сказал Аята. «Мы выявили новый нейродегенеративный фенотип микроглии при болезни Альцгеймера, характеризующийся сигнальным путем, связанным со стрессом».

Исследовательская группа обнаружила, что активация этого стрессового пути, известного как интегрированная реакция на стресс (ISR), побуждает микроглию вырабатывать и выделять токсичные липиды.

Эти липиды повреждают нейроны и клетки-предшественники олигодендроцитов — два типа клеток, необходимых для функционирования мозга и наиболее пострадавших при болезни Альцгеймера. Блокирование этой реакции на стресс или пути синтеза липидов обратило симптомы болезни Альцгеймера в доклинических моделях.

Основные выводы
Темная микроглия и болезнь Альцгеймера: с помощью электронной микроскопии исследователи выявили скопление «темной микроглии», подвида микроглии, связанного с клеточным стрессом и нейродегенерацией, в посмертных мозговых тканях пациентов с болезнью Альцгеймера. Эти клетки присутствовали в количестве, вдвое превышающем количество, наблюдаемое у здоровых пожилых людей.
Секреция токсичных липидов: Было показано, что путь ISR в микроглии управляет синтезом и высвобождением вредных липидов, которые способствуют потере синапсов, что является отличительным признаком болезни Альцгеймера.
Терапевтический потенциал: в мышиных моделях подавление активации ISR или синтеза липидов предотвращало потерю синапсов и накопление нейродегенеративных тау-белков, что открывает многообещающий путь для терапевтического вмешательства.
«Эти результаты показывают важную связь между клеточным стрессом и нейротоксическими эффектами микроглии при болезни Альцгеймера», — сказала соавтор исследования Анна Флури, сотрудница лаборатории Аяты и аспирантка биологической программы аспирантуры Городского университета Нью-Йорка.

«Воздействие на этот путь может открыть новые возможности лечения путем остановки выработки токсичных липидов или предотвращения активации вредных микроглиальных фенотипов».

Последствия для пациентов с болезнью Альцгеймера
Это исследование подчеркивает потенциал разработки препаратов, воздействующих на определенные популяции микроглии или механизмы, вызванные стрессом.

«Такое лечение может значительно замедлить или даже обратить вспять прогрессирование болезни Альцгеймера, давая надежду миллионам пациентов и их семьям», — пояснила соавтор Лин Альджаюси, сотрудница лаборатории Аяты и аспирантка биологической программы аспирантуры Городского университета Нью-Йорка.

Исследование представляет собой значительный шаг вперед в понимании клеточных основ болезни Альцгеймера и подчеркивает важность здоровья микроглии для поддержания общей функции мозга.