Что раньше: нарушение кровотока в мозге или нейродегенерация?

Лайнуть/Поделиться

Одно из доклинических проявлений таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера и лобно-височная деменция –это нарушение работы сосудов головного мозга. Однако, остается открытым вопрос, становится ли это причиной нейродегенерации или же ее следствием. Ученые из США провели исследование на мышах, склонных к нейродегенеративным заболеваниям, и выяснили, что токсичный белок нарушает работу кровотока в мозге сам по себе, до проявления признаков повреждения нейронов. Подробности изложены в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Считается, что причиной болезни Альцгеймера и лобно-височной деменции становится накоплением гиперфосфорилированных форм ассоциированного с микротрубочками тау-белка. Обнаружение доклинических признаков начинающейся нейроденегерации может помочь замедлить развитие заболеваний. Один из таких признаков – нарушение кровообращения в сосудах головного мозга.

По теме: Умный мозг не только большой, но и жаждущий крови

В новом исследовании сообщается, что у мышей, экспрессирующих мутантный тау-белок, подавляется функциональная гиперемия (повышенное кровоснабжение) сосудов мозга, причем это предшествует патологии тау-белка и когнитивным нарушениям. То есть артериолы мозга перестают расширяться при работе участков мозга, в которых начинается накопление токсичных агрегатов.

Нарушения кровотока мозга при болезни Альцгеймера исследуется давно, однако ранее исследователи сосредотачивались на токсичности бета-амилоида, а о прямых эффектах (не опосредованных нейродегенерацией) гиперфосфорилированного тау-белка было известно немного.

Исследователи из США использовали генетически модифицированных мышей, у которых в мозге экспрессировалась мутантная форма тау-белка, подверженная гиперфосфорилированию и образующая агрегаты. Они обнаружили, что накопление такого белка начинает препятствовать функциональной гиперемии еще до гибели нейронов и нарушений поведения. Они также выяснили, что этот эффект происходил из-за снижения синтеза оксида азота (NO) нейронами во время активации глутаматных рецепторов (NMDAR), что в норме приводит к расширению мелких сосудов мозга и увеличению тока крови.

Если говорить более конкретно, то гиперфосфорилированный тау-белок нарушает взаимодействие между белками PSD95 и nNOS (нейрональной синтазой NO), и поэтому активность глутаматных рецепторов перестает быть связана с продукцией нейронами NO.

Снимки мозга животных из трех групп: WT (wild type) и двух линий трансгенных мышей, склонных к нейродегенерации, PS19 и rTg4510. а. ASL-MRI снимки тока крови в сосудах мозга не показали нарушения функциональной гиперемии у мышей rTg4510 в возрасте 2–3 месяцев и показали небольшое снижение у 2–3-месячных мышей линии PS19 по сравнению с контрольной группой. b. T2-взвешенные изображения МРТ (T2-MRI) на уровне соматосенсорной коры показали, что толщина коры сопоставима у мышей всех трех групп. Credit: Laibaik Park et. al. / Nature neuroscience 2020

Авторы статьи утверждают, что нарушение нервно-сосудистого сопряжения из-за тау-белка можно устранить до нейродегенерации, подавив экспрессии этого белка, несмотря на то что уже сформировавшиеся агрегаты сохраняются. Также на основе полученных данных они предполагают, что восстановление NMDAR-зависимой продукции NO может помочь противодействовать некоторым вредным последствиям накопления гиперфосфорилированного тау-белка.

DOI: 10.1038/s41593-020-0686-7


Текст: Настя Горшкова. Источник: neuronovosti

Читайте также:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Искусственный интеллект научился дрессировать собак без участия людей

Учеными из Университета штата Колорадо (Colorado State University) разработана уникальная система искусственного интеллекта, которая может… Читать далее

26/01/2021

Геном утконоса: как кормить молоком, откладывая яйца

Австралийский утконос (Ornithorhynchus anatinus) — самое необычное из млекопитающих. Это животное, которое откладывает яйца, потеет молоком,… Читать далее

26/01/2021

Оливия Гордон: «Шанс на жизнь. Как современная медицина спасает еще не рожденных и новорожденных». Рецензия

Рецензия врача-акушера-гинеколога, Анастасии Дегтевой. «Шанс на жизнь» Оливии Гордон — книга-благодарность, книга-дань уважения всем врачам,… Читать далее

25/01/2021

Анализ колец деревьев позволил реконструировать тысячелетия солнечной активности

Исследователи провели радиоуглеродный анализ колец деревьев и смогли воспроизвести 11-летние циклы солнечной активности с 966… Читать далее

25/01/2021

Больше глюкозы в нейроне – дольше продолжительность жизни

Большое количество глюкозы вредит организму, но ее недостаток тоже не сулит ничего хорошего. Наблюдая за… Читать далее

24/01/2021

Двулистник Грея (Skeleton Flower) становится прозрачным во время дождя. Видео

Земля является домом для многих интересных видов цветов. Однако не всем из нас посчастливилось увидеть эти… Читать далее

23/01/2021