Белок, связанный с болезнью Альцгеймера, контролируется циркадным циклом

Прочитано: 240 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Согласно исследованию, опубликованному сегодня в PLOS Genetics, способность мозга очищать белок, тесно связанный с болезнью Альцгеймера, связана с нашим циркадным циклом . Исследование подчеркивает важность здорового сна для предотвращения образования скоплений белка амилоида-бета 42 (AB42) в мозге и открывает путь к потенциальным методам лечения болезни Альцгеймера.

«Циркадная регуляция иммунных клеток играет роль в сложной взаимосвязи между циркадными часами и болезнью Альцгеймера», — говорит Дженнифер Херли, эксперт в области циркадных ритмов и доцент биологических наук Политехнического института Ренсселера. «Это говорит нам о том, что здоровый сон может быть важен для облегчения некоторых симптомов болезни Альцгеймера, и этот положительный эффект может быть обеспечен типом иммунных клеток, называемым макрофагами / микроглией».

Исследование проводилось в Центре биотехнологии и междисциплинарных исследований Ренсселера, специализирующемся на нейродегенеративных заболеваниях. Доктор Херли работал с профессорами Rensselaer Робертом Линхардтом, экспертом по гликанам и изобретателем синтетического гепарина, и Чунью Ван, чьи текущие исследования детализировали несколько механизмов производства и распространения белков, связанных с болезнью Альцгеймера.


«Это понимание открывает новый механизм и путь к лечению нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, с помощью междисциплинарного подхода, и является символом силы CBIS в исследованиях и открытиях и дает новый взгляд на здоровье и благополучие человека», — сказал Дипак Вашишт, директор ЦБИС.

Циркадная система состоит из основного набора часовых белков, которые предвосхищают смену дня и ночи, вызывая ежедневные колебания уровней ферментов и гормонов, в конечном итоге влияя на физиологические параметры, такие как температура тела и иммунный ответ. Нарушение циркадной системы все чаще ассоциируется с такими заболеваниями, как диабет, рак и болезнь Альцгеймера.

Характерным признаком болезни Альцгеймера являются бляшки, внеклеточные скопления AB42 в головном мозге. Макрофаги (называемые микроглией, когда они находятся в головном мозге), представляющие собой иммунные клетки, которые ищут и уничтожают нежелательный материал, удаляют AB42 из мозга, поглощая его в процессе, называемом фагоцитозом. В более раннем исследовании доктор Херли и его сотрудники из Королевского колледжа хирургов в Ирландии изучали циркадный контроль макрофагов., накопив исчерпывающий набор данных, который позволил увидеть, какие макрофагальные РНК и белки колеблются в соответствии с циркадным ритмом. Исследователи заметили колебания в ферментах, которые помогают производить два белка на поверхности клеток макрофагов — гепарансульфат протеогликан и хондроитинсульфат протеогликан — оба из которых, как известно, играют роль в регуляции клиренса AB42.

Могут ли эти протеогликаны клеточной поверхности быть связующим звеном между циркадной системой и болезнью Альцгеймера? В серии элегантных экспериментов, проверяющих эту гипотезу, команда установила, что количество AB42, потребляемого здоровыми макрофагами, колеблется в соответствии с ежедневным циркадным ритмом. Такой закономерности не было в макрофагах без циркадных часов. Они также измерили ежедневные колебания уровней протеогликанов гепарансульфата и протеогликанов сульфата хондроитина, продуцируемых на поверхности клеток макрофагов со здоровыми циркадными циклами. Пиковый клиренс AB42 имел место, поскольку продукция поверхностных клеточных протеогликанов была на самом низком уровне, а удаление этих протеогликанов увеличивало потребление пищи, что позволяет предположить, что протеогликаны ингибируют клиренс AB42.

«Ясно, что все это рассчитано по циркадным часам», — сказал доктор Херли. «Когда этих протеогликанов на клеточной поверхности много, макрофаги не поглощают AB42. Мы не уверены, почему это происходит, но связь определенно есть».

Эту взаимосвязь можно использовать для разработки методов лечения, которые будут стимулировать более высокий клиренс AB42, возможно, за счет увеличения амплитуды ежедневных колебаний, которые имеют тенденцию уменьшаться с возрастом.

«Теоретически, если бы мы могли усилить этот ритм, возможно, мы могли бы увеличить клиренс AB42 и предотвратить повреждение мозга», — сказал доктор Херли.

Белок, связанный с болезнью Альцгеймера, контролируется циркадным циклом

 



Новости партнеров