Альцгеймер может иметь другую причину: ученые совершили неожиданное открытие в мозгу

Болезнь Альцгеймера остается самой распространенной формой деменции в мире — сейчас с ней живет около 57 миллионов человек. К 2050 году эта цифра может превысить 150 миллионов. Новое исследование международной группы биохимиков, генетиков и геронтологов обращает внимание на фундаментальную проблему — сбои в работе митохондрий, которые отвечают за энергообеспечение клеток.

Об этом стало известно из Nature Neuroscience.

В мозгу больных Альцгеймером нашли неизвестные ранее структуры: стало ли это ключом к лечению

Традиционно это неизлечимое нейродегенеративное расстройство связывают с накоплением бета-амилоидных пептидов и патологического тау-белка, но новое исследование открыло появление и новой проблемы.

Ученые описали неизвестный ранее патологический механизм заболевания — скопление так называемых митохондриальных бляшек. Эти аномальные образования являются следствием нарушения митофагии — естественного процесса, с помощью которого мозг утилизирует поврежденные или отработанные митохондрии.

Их нашли как у трансгенных мышей, так и в образцах мозга умерших людей с болезнью Альцгеймера.

Эти бляшки представляют собой скопление нейтральных и кислых митохондрий на разных стадиях разрушения. Часть из них остается заблокированной внутри специальных клеточных структур, призванных транспортировать и расщеплять отходы.

«Раннее ультраструктурное исследование показало заметное присутствие дегенерирующих митохондрий в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, а наши недавние исследования указывают на нарушение митофагии в моделях болезни Альцгеймера, процесса, очищающего поврежденные митохондрии», — объясняют исследователи.

Чтобы отследить этот процесс в реальном времени, ученые интегрировали в геном мышей особый рН-чувствительный флуоресцентный белок Keima, полученный из кораллов. Он меняет цвет в зависимости от кислотности среды: светится зеленым рядом с нейтральными митохондриями и оранжевым — около кислых.

Благодаря этому флуоресцентному маркеру и анализу ключевых белков выяснилось, что митохондриальные бляшки могут формироваться как по отдельности, так и переплетаться с бета-амилоидными отложениями. С прогрессированием болезни эти образования все больше смешиваются между собой.

У подопытных грызунов первые скопления бляшек появлялись уже на 15-й неделе жизни, что соответствует раннему взрослому возрасту человека. К 50-60 неделям наблюдалось критическое накопление кислых митохондрий, что свидетельствует о глубоком сбое в системе самоочищения мозга. При этом у контрольных здоровых мышей и людей аналогичного возраста таких патологий не нашли вообще.

Как оказалось позже, аномалии концентрируются в четко определенных зонах нейронов. Бляшки непосредственно влияют на нейроны, что делает их потенциальной новой мишенью для лечения болезни Альцгеймера.

Так, мыши помогли найти уязвимость болезни Альцгеймера и, возможно, помогут открыть способ лечения неизлечимой болезни.

Ученые установили, что бляшки редко локализуются в телах клеток. Они формируются и накапливаются в отростках нейронов — аксонах и дендритах, которые отвечают за передачу электрических и химических сигналов по всей нервной системе.

Перегрузка этих участков истощает лизосомы и они теряют способность расщеплять поврежденные элементы, запуская цепную реакцию накопления. Это открытие дает ответ и на вопрос, почему существующие методы терапии против болезни Альцгеймера пока малоэффективны.

«Понимая, как эти бляшки формируются и способствуют прогрессированию заболевания, мы можем разработать новые стратегии для замедления или даже предотвращения болезни Альцгеймера», — подчеркивает биохимик Пол Роббинс.

В каком возрасте человеческий мозг работает лучше всего

Напомним, новое исследование ученых из Университета Западной Австралии опровергает представление о том, что пик развития человека приходится на 30 лет. Проанализировав 9 ключевых сфер, ученые вывели общий индекс когнитивно-личностного функционирования.

Выяснилось, что хотя скорость обработки информации и оперативная память снижаются уже с 20 лет, такие качества как словарный запас, эмоциональный интеллект и финансовая грамотность с возрастом только улучшаются и полностью компенсируют износ мозга.

В результате совокупное психологическое функционирование достигает пика в возрасте от 55 до 60 лет. Десятилетия накопленного опыта, эмоциональной зрелости и знаний преобладают над снижением чистой умственной скорости.