Исследование, проведенное под руководством USC, показывает, что аномалия со специальными клетками, которые обволакивают кровеносные сосуды в головном мозге, приводит к разрушению нейронов, что, возможно, влияет на развитие болезни Альцгеймера.
"Ячейки привратника" перициты окружают кровеносные сосуды. Они сокращаются и расширяются, чтобы контролировать приток крови к активным частям мозга.
"Дегенерация перицитов может быть эпицентром нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, БАС и, возможно, других," сказал Берислав Злокович, старший автор исследования и директор Нейрогенетического института Зилха при Медицинской школе им. Кека при Университете Южной Калифорнии. "Сбой с клетками-привратниками, которые окружают капилляры, может ограничивать подачу крови и кислорода к активным областям мозга, постепенно вызывая потерю нейронов, что может иметь важные последствия для болезни Альцгеймера."
Опубликовано янв. 30 в Nature Neuroscience, это было первое исследование, в котором использовалась модель мышей с дефицитом перицитов для проверки того, как регулируется кровоток в головном мозге. Цель состояла в том, чтобы определить, могут ли перициты стать новой важной терапевтической мишенью для лечения разрушения нейронов.
"Сосудистые проблемы повышают риск когнитивных нарушений при многих типах деменции, включая болезнь Альцгеймера," сказала Кассандра Кислер, соавтор и научный сотрудник Нейрогенетического института Зилха Медицинской школы им. Кека при Университете Южной Калифорнии. "Перициты играют важную роль в поддержании здоровья вашего мозга."
Присмотритесь к моделям мышей
Дисфункция перицитов приводит к удушению мозга, что приводит к метаболическому стрессу, ускоренному повреждению нейронов и потере нейронов, сказал Злокович, руководитель кафедры Мэри Хейли и Селима Зилха в исследовании болезни Альцгеймера.
Чтобы проверить эту теорию, исследователи стимулировали заднюю конечность молодых мышей с дефицитом привратников и отслеживали общие и индивидуальные реакции капилляров головного мозга, мельчайших кровеносных сосудов в головном мозге. Общий ответ мозгового кровотока на электрический раздражитель был снижен примерно на 30 процентов по сравнению с нормальными мышами, что указывает на ослабленную систему.
Относительно контрольной группы капилляры мышей с дефицитом перицита заняли 6.На 5 секунд дольше, чтобы расшириться. Более медленное расширение капилляров и более медленный поток красных кровяных телец, переносящих кислород через капилляры, означает, что мозгу требуется больше времени для получения топлива.
Когда мышам исполнялось от 6 до 8 месяцев, глобальные реакции мозгового кровотока на стимулы прогрессивно ухудшались. Ответы кровотока в экспериментальной группе были на 58 процентов ниже, чем у их сверстников. Короче говоря, с возрастом неисправная сосудистая система мозга экспоненциально ухудшается.
"Теперь мы понимаем, что функция привратников кровеносных сосудов заключается в обеспечении адекватного снабжения клеток мозга кислородом и энергией," – сказала Эми Нельсон, соавтор и научный сотрудник Института нейрогенетики Зилха при Медицинской школе им. Кека при Университете Южной Калифорнии. "До нашего исследования ученые знали, что пациенты с болезнью Альцгеймера, БАС и другими нейродегенеративными расстройствами испытывают изменения в кровотоке и кислороде, поступающем в мозг, и что перициты умирают. Наше исследование добавляет новую информацию: потеря этих клеток-привратников приводит к нарушению кровотока и недостаточной доставке кислорода в мозг. Сейчас большая загадка: что убивает перициты при болезни Альцгеймера?"