Альцгеймер може мати іншу причину: вчені зробили несподіване відкриття у мозку

Хвороба Альцгеймера залишається найпоширенішою формою деменції у світі — зараз із нею живуть близько 57 мільйонів людей. До 2050 року ця цифра може перевищити 150 мільйонів. Нове дослідження міжнародної групи біохіміків, генетиків і геронтологів звертає увагу на фундаментальну проблему — збої у роботі мітохондрій, які відповідають за енергозабезпечення клітин.

Про це стало відомо з Nature Neuroscience.

У мозку хворих на Альцгеймера виявили невідомі раніше структури: чи стало це ключем до лікування

Традиційно цей невиліковний нейродегенеративний розлад пов’язують із накопиченням бета-амілоїдних пептидів і патологічного тау-білка, проте нове дослідження відкрило появу і нової проблеми.

Вчені описали невідомий раніше патологічний механізм захворювання — скупчення так званих мітохондріальних бляшок. Ці аномальні утворення є наслідком порушення мітофагії — природного процесу, за допомогою якого мозок утилізує пошкоджені або відпрацьовані мітохондрії.

Їх виявили як у трансгенних мишей, так і в зразках мозку померлих людей із хворобою Альцгеймера.

Ці бляшки являють собою скупчення нейтральних та кислих мітохондрій на різних стадіях руйнування. Частина з них залишається заблокованою всередині спеціальних клітинних структур, покликаних транспортувати та розщеплювати відходи.

«Ранні ультраструктурні дослідження показали помітну присутність дегенеруючих мітохондрій у мозку пацієнтів з хворобою Альцгеймера, а наші нещодавні дослідження вказують на порушення мітофагії в моделях хвороби Альцгеймера, процесу, який очищає пошкоджені мітохондрії», — пояснюють дослідники.

Щоб відстежити цей процес у реальному часі, вчені інтегрували в геном мишей особливий pH-чутливий флуоресцентний білок Keima, отриманий із коралів. Він змінює колір залежно від кислотності середовища: світиться зеленим поруч із нейтральними мітохондріями та помаранчевим — біля кислих.

Завдяки цьому флуоресцентному маркеру та аналізу ключових білків з’ясувалося, що мітохондріальні бляшки можуть формуватися як окремо, так і переплітатися з бета-амілоїдними відкладеннями. З прогресуванням хвороби ці утворення все більше змішуються між собою.

У піддослідних гризунів перші скупчення бляшок з’являлися вже на 15-му тижні життя, що відповідає ранньому дорослому віку людини. До 50–60 тижнів спостерігалося критичне накопичення кислих мітохондрій, що свідчить про глибокий збій у системі самоочищення мозку. При цьому в контрольних здорових мишей та людей аналогічного віку подібних патологій не виявили взагалі.

Як виявилося пізніше, аномалії концентруються в чітко визначених зонах нейронів. Бляшки безпосередньо впливають на нейрони, що робить їх потенційною новою мішенню для лікування хвороби Альцгеймера.

Так, миші допомогли знайти вразливість хвороби Альцгеймера і, можливо, допоможуть відкрити спосіб лікування невиліковної нині хвороби.

Науковці встановили, що бляшки рідко локалізуються в тілах клітин. Натомість вони формуються та накопичуються у відростках нейронів — аксонах і дендритах, які відповідають за передачу електричних та хімічних сигналів по всій нервовій системі.

Перевантаження цих ділянок виснажує лізосоми, і вони втрачають здатність розщеплювати пошкоджені елементи, запускаючи ланцюгову реакцію накопичення. Це відкриття дає відповідь і на питання, чому наявні методи терапії проти хвороби Альцгеймера наразі малоефективні.

«Розуміючи, як ці бляшки формуються та сприяють прогресуванню захворювання, ми можемо розробити нові стратегії для уповільнення або навіть запобігання хворобі Альцгеймера», — підкреслює біохімік Пол Роббінс.

В якому віці людський мозок працює найкраще

Нагадаємо, нове дослідження вчених з Університету Західної Австралії спростовує уявлення про те, що пік людського розвитку припадає на 30 років. Проаналізувавши 9 ключових сфер, науковці вивели загальний індекс когнітивно-особистісного функціонування.

З’ясувалося, що хоча швидкість обробки інформації й оперативна пам’ять знижуються вже з 20 років, такі якості, як словниковий запас, емоційний інтелект і фінансова грамотність з віком лише покращуються, і повністю компенсують зношування мозку.

У результаті сукупне психологічне функціонування досягає вершини у віці від 55 до 60 років. Десятиліття накопиченого досвіду, емоційної зрілості та знань переважають зниження чистої розумової швидкості.