Хотя болезнь Альцгеймера является одной из наиболее изученных патологий из-за ее высокой распространенности, молекулярные изменения, которые заставляют астроциты, тип клеток мозга, становиться реактивными астроцитами, проявляя очень выраженные морфологические изменения в ответ на стрессовую ситуацию, до сих пор неизвестны. Неизвестно также, почему нейроны в больном мозге с трудом общаются друг с другом или с самими астроцитами.
Теперь, в статье, опубликованной в Neurobiology of Disease, международная группа исследователей, специализирующихся на этих клетках и изучающих нейродегенеративные заболевания, проанализировала генетические данные посмертных образцов мозга почти 800 человек, чтобы определить различия между экспрессией генов в астроцитах . и нейроны из головного мозга с заболеванием и в клетках головного мозга людей без диагноза деменции, контрольной группы . Образцы поступили с портала знаний о болезни Альцгеймера и были созданы тремя американскими клиниками: больницей Маунт-Синай, клиникой Мэйо и проектом «Исследование религиозного ордена/памяти и старения».
Исследователи изучили набор молекул РНК или клеточный транскриптом, который используется для определения того, какие из всех генов экспрессируются и в какой степени. «Изучая транскриптом, мы можем увидеть, есть ли молчащие или сверхэкспрессированные гены, и мы можем понять, что происходит внутри нейронов и астроцитов», — объясняет Елена Галеа, научный сотрудник Института нейробиологии (INc-UAB) и первый автор исследования.
Результаты показали высокую генетическую гетерогенность среди людей с одинаковым клиническим диагнозом, а также то, что более половины контрольных лиц имеют молекулярный профиль болезни Альцгеймера, который характеризуется снижением экспрессии синаптических генов вследствие повреждения и гибели нейронов. . «Это может указывать на то, что эти люди были на очень ранней стадии заболевания (все еще без симптомов), и подкрепляет идею о том, что клинический диагноздолжен быть дополнен поиском молекулярных маркеров, таких как белки синапсов нейронов, для определения фазы, в которой находится пациент», — объясняет Лидия Хименес-Льорт, автор статьи и научный сотрудник отдела психиатрии и судебной медицины UAB и INc-UAB.«В этом смысле мы работаем вместе с Фондом Паскуаля Марагалла над обнаружением белков астроцитов в крови пациентов с доклинической болезнью Альцгеймера», — добавляет д-р Галеа.
Исследование также показывает, как по мере прогрессирования заболевания астроциты снижают экспрессию генов, кодирующих митохондриальные белки, что препятствует нормальному функционированию митохондрий этих клеток (основных органелл для клеточной энергии). Этот эффект может быть адаптацией астроцитов к компенсации токсичности амилоидного белка и нарушением связи между астроцитами и нейронами. «Мы считаем, что эта адаптация астроцитов способствует ухудшению заболевания и поэтому может быть ключевым моментом в предотвращении его прогрессирования», — объясняет доктор Галеа.
Исследование представляет собой наиболее полный транскриптомный анализ астроцитов человека при болезни Альцгеймера на сегодняшний день и имеет большое значение из-за количества проанализированных образцов. Результаты подчеркивают необходимость использования молекулярных данных для стратификации пациентов на более генетически однородные группы для клинических испытаний и получения более точной диагностики и лечения заболевания. Кроме того, они открывают двери для разработки целевых методов лечения для защиты функции митохондрий астроцитов.
