Исследование показывает, что холестерин мозга регулирует бляшки Альцгеймера

Команда, возглавляемая учеными из Scripps Research, использовала передовые методы визуализации, чтобы показать, как производство связанного с болезнью Альцгеймера белка бета-амилоида (Aβ) в мозге жестко регулируется холестерином.


Появится в четверг перед печатью в номере журнала от 17 августа. Труды Национальной академии наук (PNAS), работа ученых продвигает понимание того, как развивается болезнь Альцгеймера, и подчеркивает давно недооцененную роль холестерина в головном мозге. Полученные данные также помогают объяснить, почему генетические исследования связывают риск болезни Альцгеймера с белком, транспортирующим холестерин, который называется аполипопротеином E (апоЕ).

«Мы показали, что холестерин, по сути, действует как сигнал в нейронах, который определяет количество продуцируемого Aβ – и поэтому неудивительно, что апоЕ, который переносит в нейроны, влияет на риск болезни Альцгеймера», – говорит соавтор исследования Скотт. Хансен, доктор философии, доцент кафедры молекулярной медицины Scripps Research, Флорида.

Другим соавтором исследования была Хизер Феррис, доктор медицинских наук, доцент кафедры медицины Медицинской школы Университета Вирджинии. Первый автор исследования Хао Ван – аспирант лаборатории Хансена.

Понимание Aβ

Тип Aβ в головном мозге Альцгеймера может образовывать большие нерастворимые агрегаты, которые собираются в обширные скопления или «бляшки» – одна из наиболее характерных черт болезни при вскрытии. Генетические данные коррелируют продукцию подтипа Aβ с болезнью Альцгеймера, однако роль Aβ как в здоровом мозге, так и в заболевании остается предметом дискуссий после многих клинических испытаний терапевтических средств, очищающих Aβ, которые изо всех сил пытались показать пользу.

В новом исследовании Хансен и его коллеги внимательно изучают связь холестерина с производством Aβ. Роль холестерина предполагалась различными предшествующими исследованиями, но никогда не подтверждалась напрямую из-за технологических ограничений. Ученые использовали передовую технику микроскопии, называемую визуализацией сверхвысокого разрешения, чтобы «увидеть» клетки и живых мышей, и проследили, как регулирует выработку Aβ.

Они сосредоточились на холестерине, вырабатываемом в головном мозге основными вспомогательными клетками, называемыми астроцитами, и увидели, что он переносится белками апоЕ на внешние мембраны нейронов. Там он, по-видимому, помогает поддерживать кластеры холестерина и родственных молекул, в просторечии называемых «липидными плотами». Липидные рафты еще недостаточно изучены, отчасти потому, что они слишком малы, чтобы их можно было увидеть в обычный световой микроскоп. Благодаря усовершенствованным технологиям они все более и более ценятся как центры, где сигнальные молекулы объединяются для выполнения ключевых клеточных функций.

Белок, из которого продуцируется Aβ, APP, также находится в мембранах нейронов. Исследователи показали, что апоЕ и его холестериновый груз приводят APP в контакт с близлежащими липидными рафтами. Там, в рафтах, обнаружены ферменты, расщепляющие АРР с образованием Aβ. Они обнаружили, что блокирование потока холестерина выводит APP из контакта с липидными рафтами, тем самым эффективно предотвращая продукцию Aβ.