Ученые нашли клетки мозга, которые могут остановить болезнь Альцгеймера

Ученые из Медицинской школы Икана на горе Синай вместе с исследователями из Института биологии и старения Макса Планка в Кельне (Германия), Университета Рокфеллера, Городского университета Нью-Йорка и других международных партнеров определили уникальную группу микроглии, которая, по-видимому, защищает мозг. Это открытие может проложить путь к новым стратегиям лечения, направленным на замедление или предотвращение болезни Альцгеймера.

В исследовании, опубликованном 5 ноября в Природакоманда обнаружила, что микроглия с более низким уровнем транскрипционного фактора, называемого PU.1, и более высокой экспрессией рецептора, известного как CD28, помогает уменьшить воспаление головного мозга. Эта специализированная микроглия также замедляет образование амилоидных бляшек и распространение токсичных тау-белков, которые являются основными признаками болезни Альцгеймера.

PU.1 — это белок, который связывается с определенными участками ДНК, помогая контролировать, какие гены активируются, а какие подавляются. CD28, обнаруженный на поверхности Т-клеток, действует как сигнальный рецептор, который поддерживает активацию и связь иммунных клеток.

Как работает защитная микроглия

Используя мышиные модели болезни Альцгеймера, а также образцы клеток и тканей человеческого мозга, исследователи показали, что снижение уровня PU.1 стимулирует микроглию экспрессировать иммунорегулирующие рецепторы, обычно встречающиеся в лимфоидных клетках. Хотя эти защитные микроглии составляют лишь небольшую часть общей микроглии, их эффект широко распространен: они подавляют воспаление во всем мозге и помогают сохранить память и выживание у мышей.

Когда ученые удалили CD28 из этой специфической субпопуляции микроглии, воспаление усилилось и рост бляшек увеличился, подтверждая, что CD28 играет важную роль в поддержании активности этих защитных клеток мозга.

«Микроглия не просто деструктивно реагирует на болезнь Альцгеймера — они могут стать защитниками мозга», — сказала Энн Шефер, доктор медицинских наук, профессор кафедры нейробиологии семьи Нэш в Медицинской школе Икана, содиректор Центра глиальной биологии в Институте мозга Фридмана, директор Института биологии старения Макса Планка и старший автор статьи. «Это открытие расширяет наши предыдущие наблюдения о поразительной пластичности состояний микроглии и их важной роли в различных функциях мозга. Это также подчеркивает жизненно важную важность международного сотрудничества в продвижении научного прогресса».

«Примечательно видеть, что молекулы, давно известные иммунологам своей ролью в В- и Т-лимфоцитах, также регулируют активность микроглии», — добавил Александр Тараховский, доктор медицинских наук, доктор Плутарх Папамарку, профессор иммунологии, вирусологии и микробиологии в Университете Рокфеллера и соавтор статьи. «Это открытие произошло в то время, когда регуляторные Т-клетки получили широкое признание в качестве главных регуляторов иммунитета, подчеркивая общую логику иммунной регуляции всех типов клеток. Оно также прокладывает путь для иммунотерапевтических стратегий для лечения болезни Альцгеймера».

Генетические данные указывают на снижение риска болезни Альцгеймера

Исследование расширяет более ранние генетические открытия Элисон М. Гоут, доктора философии, Джин К. и Джеймса В. Кристал, профессора геномики и заведующего кафедрой генетики и геномных наук в Медицинской школе Икана, директора-основателя Центра болезни Альцгеймера Рональда М. Леба на горе Синай и старшего соавтора исследования. Предыдущая работа доктора Гоута выявила общий генетический вариант SPI1 (ген, ответственный за выработку PU.1), который связан с более низким риском развития болезни Альцгеймера.

«Эти результаты дают механистическое объяснение того, почему более низкие уровни PU.1 связаны со снижением риска болезни Альцгеймера», — сказал доктор Гоут.

Новый путь к иммунотерапии болезни Альцгеймера

Открытие связи PU.1-CD28 предлагает новую молекулярную основу для понимания того, как микроглия может защитить мозг. Это также подтверждает идею о том, что воздействие на активность микроглии с помощью иммунной терапии может изменить течение болезни Альцгеймера.

Это исследование было поддержано Национальными институтами здравоохранения, Европейским исследовательским советом, Фондом Ставроса Ниархоса, Фондом лечения болезни Альцгеймера, Фондом Freedom Together, Грантом Консорциума нейродегенерации Белфера, Массачусетским центром наук о жизни, Премией постдокторской стипендии Робина Чемерса Нойстейна, Фондом Альфреда П. Слоана, Ассоциацией Альцгеймера, Фондом BrightFocus, Национальным обществом рассеянного склероза и премиями в области клинических и трансляционных наук.