
Американские и австралийские ученые пришли к выводу, что
белок, накапливающийся в мозге при болезни Альцгеймера, изначально выполнял
функцию защиты от инфекций. Результаты исследования опубликованы в журнале Science
Translational Medicine.
Ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера играет
накопление в мозге белка бета-амилоида в виде нерастворимых бляшек, вызывающих
дегенерацию нервной ткани. Он также может накапливаться в других органах, таких
как почки, печень и сердце, нарушая их функции (это заболевание называется
амилоидозом). Аналогичный белок обнаружен у других млекопитающих и не только у
них, например, его вырабатывают рыбы из отряда целакантообразных, известные с
девонского периода.
Сотрудники Гарвардского университета предположили, что
бета-амилоид может действовать аналогично антимикробным белкам, которые формируют
волокна вокруг микроорганизмов, не давая им атаковать клетки. Они обнаружили,
что in vitro бета-амилоид эффективно уничтожает грибки Candida albicans и такие бактерии как кишечная палочка и
стрептококк. Совместно с коллегами из Бостонского и Мельбурнского университетов
ученые проверили свою гипотезу на живых организмах.
В ходе эксперимента
они вводили сальмонеллы в мозг генетически модифицированных мышей, продуцирующих
человеческий бета-амилоид, и здоровых животных. Все грызуны умерли в течение 96
часов, однако модифицированные мыши прожили в среднем примерно на 30 часов
дольше, потеряли меньше массы, и в мозге у них было меньше бактерий. При этом в
участках скопления сальмонелл появились отложения бета-амилоида, которых в
норме у модифицированных мышей в таком возрасте не наблюдается.
Во втором
эксперименте ученые использовали круглых червей Caenorhabditis elegans,
производящих бета-амилоид в своем кишечнике. После заражения Candida albicans (возбудителем молочницы) и сальмонеллой
такие черви жили в среднем на три дня дольше, чем обычные представители того же
вида.
Исследователи
выяснили, что растворимые олигомеры бета-амилоида прикрепляются к углеводам на
поверхности микробных клеток посредством гепаринсвязывающего домена, образуя
длинные фибриллы. Эти фибриллы препятствуют контакту микробов с клетками
организма-хозяина, предотвращая заражение.
Полученные
результаты свидетельствуют о том, что болезнь Альцгеймера может развиваться,
когда реальная инфекция или схожие с ней воспалительные стимулы вызывают чрезмерное
образование фибрилл бета-амилоида и их отложение в мозге в виде бляшек. Обнаружение
таких стимулов выявит потенциальные мишени для лекарств от ведущей причины
приобретенной деменции.
Олег Лищук
