В последние годы исследователям становится все более ясно, что белок галектин-3 участвует в воспалительных заболеваниях головного мозга. Исследование, проведенное учеными из Лундского университета в Швеции, теперь показывает фактическую ключевую роль белка в болезни Альцгеймера. Когда исследователи отключили ген, который производит этот белок у мышей, количество бляшки Альцгеймера и воспалительная нагрузка уменьшились.
Исследователи из Лундского университета вместе с коллегами из Испании и Великобритании опубликовали исследование в Acta Neuropathologica, которое усиливает картину релевантного белка, галектина-3, как ключевого игрока в болезни Альцгеймера. Среди прочего, болезнь Альцгеймера включает накопление амилоидных бляшек вне клеток и образование комков тау-белка внутри нервных клеток. Когда наша врожденная иммунная система защиты обнаруживает бляшки, активируется иммунный ответ мозга. Именно в этом механизме белок галектин-3, по-видимому, играет главную роль.
"Проблема в том, что если этот воспалительный ответ продолжается в течение длительного времени, он создает токсичную среду, которая в конечном итоге приводит к разрушению и гибели нервных клеток и возникновению болезни," объясняет Антонио Боза-Серрано из экспериментальной лаборатории нейровоспаления Лундского университета, один из исследователей, стоящих за исследованием.
Белок, который исследовали исследователи, вырабатывается санитарными работниками мозга, микроглиальными клетками, чья забота об иммунной системе мозга включает очистку от вредных белков, которые накапливаются в мозгу. Похоже, что галектин-3 необходим для активации клеток микроглии в случае образования бляшек в головном мозге.
"Мы обнаружили, что этот воспалительный белок в десять раз увеличивается в мозгу умерших пациентов с болезнью Альцгеймера, и мы особенно находим его в микроглиальных клетках, которые накапливаются вокруг амилоидных бляшек," говорит Антонио Боса-Серрано.
Белок присутствует только в больном мозге
Галектин-3 также участвует в воспалении при болезни Паркинсона и после инсульта. По словам исследователей, тот факт, что белок практически не обнаруживается в здоровом мозге, но увеличивается в случаях воспаления, хорош с точки зрения лекарств, поскольку они не хотят рисковать лекарством, влияющим на клетки, кроме тех, которые специально ответственны за развитие болезнь. Действительно, можно замедлить действие галектина-3, используя ингибиторы, которые препятствуют активности белка при воспалении.
"Мы выращивали микроглиальные клетки в лаборатории и добавляли белок, присутствующий в бляшках Альцгеймера, что сделало клетки очень активными с точки зрения воспаления. Но когда мы добавили ингибиторы галектина-3, клетки микроглии стали более мягкими," менее воспалительный," объясняет Томас Дейерборг, руководитель исследования в экспериментальной лаборатории нейровоспалительного процесса в Лундском университете и последний автор исследования.
Мыши с болезнью Альцгеймера без галектина-3 лучше себя чувствовали в лабиринте
Исследователи также смогли изучить мышей с болезнью Альцгеймера, но у которых отсутствует ген, вырабатывающий белок галектин-3. Они заметили, что у этих мышей не было такого сильного воспаления, как у мышей с болезнью Альцгеймера и геном галектина-3.
"Мы используем лабиринт, из которого мыши должны найти свой путь, и мы заметили, что мыши с болезнью Альцгеймера, но без галектина-3, были умнее – имели лучшую память – чем мыши с болезнью Альцгеймера и галектином-3."
Хотя клинические результаты обнадеживают, исследователи отмечают, что исследования, в которых они ингибировали белок, проводятся на клетках, а исследования отсутствия гена галектина-3 – на мышах.
"Мы показали, что, удаляя галектин-3, мы можем уменьшить количество налета и воспаления у мышей, но мы не изучали, работает ли это у людей. Есть все основания продолжать и исследовать это дальше. Хотя до пациента еще далеко, мы надеемся, что результаты наших исследований могут привести к будущим методам лечения болезни Альцгеймера у людей," говорит Томас Дейерборг.