Это не первое исследование, посвященное этой теме.
Ученые из Научно-исследовательского института Скриппса сделали значительный шаг в понимании болезни Альцгеймера, самой распространенной формы деменции. Они выявили новые молекулярные причины этого заболевания, которое до сих пор остается неизлечимым.
Опубликованные в журнале Advanced Science результаты исследования открывают новые возможности для диагностики и лечения болезни Альцгеймера.
Известно, что у людей с болезнью Альцгеймера определенные нейроны в мозгу становятся сверхактивными, посылая электрические сигналы с большей силой и частотой. Эта гипервозбудимость ведет к снижению когнитивных функций. Ранее исследования показывали, что гипервозбудимость может быть связана с нарушениями в обмене нейромедиаторов и повреждениями в синапсах, что ухудшает связь между нейронами.
В новой работе ученые использовали систему scPatch-Clamp/Proteomics для точных измерений отдельных клеток мозга, сравнивая пораженные клетки со здоровыми. Для этого они применили масс-спектрометрию для измерения уровня более 2250 белков в отдельных нейронных клетках и метод локальной фиксации потенциала, который использует микропипетку в качестве электрода для определения разности потенциалов на фрагменте клеточной мембраны.
Исследователи проанализировали около 150 нейронов и выявили более 50 белков, уровень которых был изменен в гипервозбудимых клетках. Эти белки участвуют в различных функциях нейронов, включая контроль над кислородными радикалами, энергетический обмен и воспаление. Уровень 15 белков оказался особенно высоким или низким у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Эти результаты согласуются с более ранними исследованиями, которые также указывали на важность окислительного стресса и воспаления в развитии болезни Альцгеймера. Так, работы середины 2000-х годов показали, что накопление амилоидных бляшек и тау-белков приводит к активации микроглии и последующему воспалению, что в конечном счете вызывает нейрональные повреждения и гибель клеток.
Исследователи из Скриппса планируют использовать метод scPatch-Clamp/Proteomics для скрининга потенциальных препаратов. Цель заключается в проверке способности этих препаратов устранять как гипервозбудимость нейронов, так и аномальные уровни белков, что может открыть новые пути для терапии болезни Альцгеймера.
В дальнейшем ученые надеются, что их открытия помогут разработать новые стратегии лечения, направленные на молекулярные мишени, ответственные за гипервозбудимость и связанные с ней патологические изменения в нейронах.
