Группа исследователей выявила экспериментальную молекулу, способную «перепрограммировать» иммунные клетки головного мозга, чтобы восстановить часть их защитной функции против болезни Альцгеймера. Исследование, опубликованное в журнале Cell Death and Disease, показывает, что это соединение, называемое OLE, помогает микроглии заключать и сдерживать бета-амилоидные бляшки, уменьшая их размер и токсичность.

В экспериментах на животных это лечение также улучшило когнитивные показатели в тестах на память. Группу исследователей возглавлял Хосе Висенте Санчес Мут из Института нейронаук (IN), совместного центра Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Университета Мигеля Эрнандеса в Эльче (UMH), а также Йоханнес Грефф из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL).

Болезнь Альцгеймера характеризуется, среди прочих факторов, накоплением бета-амилоидных бляшек и прогрессирующим ухудшением состояния микроглии — иммунных клеток, ответственных за удаление этих токсичных отложений из мозга. По мере прогрессирования заболевания эти клетки теряют часть своей защитной способности и способствуют повреждению нейронов. В этом исследовании ученые обнаружили, что OLE, молекула, полученная из гена PM20D1 , помогает восстановить микроглию до более защитного состояния: клетки перемещаются к бляшкам и окружают их, образуя своего рода барьер вокруг отложений, который ограничивает их взаимодействие с нейронами и снижает их токсическое воздействие на ткани мозга.

«Одно из наиболее значимых открытий заключается в том, что мы идентифицировали молекулу, способную восстановить защитную функцию микроглии», — объясняет Санчес Мут. «При болезни Альцгеймера эти клетки постепенно повреждаются. Наши результаты показывают, что этот процесс можно обратить вспять, что указывает на новые терапевтические и исследовательские направления для борьбы с болезнью».

Для изучения воздействия OLE команда исследователей объединила различные экспериментальные модели. Во-первых, они использовали генетически модифицированных червей (C. elegans), выведенных для производства бета-амилоида, что позволило быстро оценить его токсичность. В этой модели лечение OLE уменьшило накопление белковых агрегатов и улучшило подвижность червей, что указывает на защитный эффект против повреждений, связанных с заболеванием.

Затем команда в течение трех месяцев вводила это соединение мышам с моделью болезни Альцгеймера, чтобы проанализировать его воздействие на мозг и память. После лечения у животных наблюдалось улучшение результатов в тестах на память и уменьшение количества бета-амилоидных бляшек, связанных с этим заболеванием.

Чтобы понять, как OLE действует в мозге, команда проанализировала активность тысяч отдельных клеток. Результаты показали, что микроглия была тем типом клеток, который больше всего пострадал от лечения. После введения соединения эти клетки активировали механизмы, участвующие в удалении бета-амилоида, и восстановили свою способность двигаться к бляшкам и окружать их.

«Анализ отдельных клеток позволил нам определить, что микроглия — это клетки, которые наиболее сильно реагировали на лечение», — говорит соавтор исследования Виктория Поцци. «Затем мы заметили, что это соединение помогло этим клеткам переместиться к бета-амилоидным бляшкам и лучше сдерживать повреждения, связанные с этим заболеванием».

Кроме того, в клеточных культурах группа исследователей подтвердила, что микроглия, обработанная OLE, демонстрирует повышенную способность перемещаться к отложениям бета-амилоида и способствовать их удалению. Аналогично, в нейронных культурах, подвергнутых стрессовым условиям, подобным тем, которые наблюдаются при болезни Альцгеймера, лечение повысило выживаемость клеток, что свидетельствует о его прямом защитном эффекте на нейроны.