Идентификация белка, который, по-видимому, играет важную роль в удалении иммунной системой бета-амилоидного (А-бета) белка из мозга, может привести к новой стратегии лечения болезни Альцгеймера. Отчет исследователей из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) был опубликован в Интернете в Nature Communications.
"Мы определили рецепторный белок, который опосредует выведение из мозга растворимого A-бета клетками врожденной иммунной системы," говорит Джозеф Эль Хури, доктор медицины, из Центра иммунологии и воспалительных заболеваний в отделении инфекционных заболеваний MGH, соавтор-корреспондент отчета. "Мы также обнаружили, что дефицит этого рецептора на мышиной модели болезни Альцгеймера приводит к большему отложению A-бета и ускоренной смерти, в то время как активация его экспрессии увеличивает клиренс A-бета из мозга."
Иммунная система мозга, которая включает в себя такие клетки, как микроглия, моноциты и макрофаги, которые поглощают и удаляют инородные материалы, по-видимому, играет двойную роль в нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера. На ранних стадиях эти клетки реагируют на накопление А-бета, основного компонента токсичных бляшек, обнаруживаемых в головном мозге пациентов с разрушительным неврологическим расстройством. Но по мере того, как болезнь прогрессирует и бляшки A-бета становятся больше, эти клетки не только теряют способность поглощать A-бета, они также выделяют воспалительные химические вещества, которые вызывают дальнейшее повреждение ткани мозга.
В своем исследовании факторов, которые могут лежать в основе нарушения очистки иммунной системы от A-бета, команда Эль Хури выдвинула гипотезу, что, помимо распознавания и связывания нерастворимой формы A-бета, обнаруженной в амилоидных бляшках, иммунная система мозга клетки также могут взаимодействовать с растворимыми формами A-бета, которые могут начать накапливаться в мозге до появления бляшек. Исследователи сначала изучили группу рецепторных белков, которые, как известно, используются микроглией, моноцитами и макрофагами для взаимодействия с нерастворимым A-бета. Хотя какая-либо роль этих белков в болезни Альцгеймера не была известна, исследователи MGH ранее обнаружили, что их экспрессия на мышиной модели болезни снижалась по мере старения животных.
После того, как они впервые определили участие рецептора, называемого Scara1, в поглощении растворимого A-бета моноцитами и макрофагами, исследователи подтвердили, что Scara1, по-видимому, является основным рецептором для распознавания и клиренса A-бета врожденной иммунной системой. первая линия защиты тела. В мышиной модели болезни Альцгеймера животные, у которых отсутствовала одна или обе копии гена Scara1, умерли на несколько месяцев раньше, чем животные с двумя функционирующими копиями. К 8 месяцам у мышей с болезнью Альцгеймера без функционирующих генов Scara1 в мозгу было вдвое больше А-бета, как и у контрольной группы мышей с болезнью Альцгеймера, в то время как у нормальных мышей их практически не было.
Чтобы исследовать возможное терапевтическое применение роли Scara1 в клиренсе A-бета, команда MGH обработала культивированные иммунные клетки протоллином, соединением, которое использовалось для усиления иммунного ответа на определенные вакцины. Применение протоллина к иммунным клеткам утроило их экспрессию Scara1, а также увеличило уровень белка, который привлекает другие иммунные клетки. Добавление микроглии, стимулированной протоллином, к образцам мозга мышей с болезнью Альцгеймера уменьшило размер и количество отложений A-бета в гиппокампе, области, особенно поврежденной болезнью, но это уменьшение было значительно меньше, когда использовалась микроглия от мышей с дефицитом Scara1.
Эль Хури отмечает, что предыдущее исследование показало, что лечение протоллином снижает отложения A-бета у мышей, больных болезнью Альцгеймера, и текущее исследование раскрывает вероятный механизм, лежащий в основе этого открытия. "Повышающая регуляция экспрессии Scara1 – многообещающий подход к лечению болезни Альцгеймера," он говорит. "Сначала нам нужно продублировать эти исследования с использованием человеческих клеток и определить новые классы молекул, которые могут безопасно увеличить экспрессию или активность Scara1. Это потенциально может привести к использованию иммунной системы для замедления прогрессирования этого заболевания." Эль Хури – доцент медицины Гарвардской медицинской школы.