Печінка очищає речовини з нашої крові, але з віком ця система стає менш ефективною. Вчені відновили частину втраченої функції у старіючих щурів за допомогою експериментального препарату, знижуючи рівень білка, пов'язаного з хворобою Альцгеймера, в крові.

Лікування також знизило рівень холестерину. Після цього вчені виявили, що препарат відновлює зв'язок між сусідніми клітинами печінки.

Дослідження, проведене вченими з Університету Південної Каліфорнії, зосередилося на білкових фрагментах, які можуть накопичуватися у вигляді бляшок у мозку людей з хворобою Альцгеймера. Ці фрагменти, відомі як амілоїд-бета, також циркулюють у крові, де печінка допомагає їх видаляти.

Відновлення здатності печінки очищати кров може знизити рівень амілоїд-бета, що є наслідком старіння, яке може впливати на ризик захворювання.

«Вік є найбільшим фактором ризику для хвороби Альцгеймера», - зазначив перший автор дослідження, дослідник печінки USC Сем де Лев.

Щоб дослідити, як речовини досягають клітин, відповідальних за їх обробку, команда вивчила, як багато амілоїду-бета в крові подорожує, прикріплюючись до частинок, що переносять жири. Великі частинки повинні проходити через мікроскопічні отвори в клітинах, що вистилають маленькі кровоносні судини печінки, щоб досягти основних робочих клітин, званих гепатоцитами.

З віком ці отвори стають меншими і їх стає менше. Дослідники підозрювали, що їх повторне відкриття допоможе гепатоцитам збирати амілоїд-бета з крові.

Вони давали двомісячним щурам експериментальний препарат під назвою цинцігуват щодня протягом двох тижнів, порівнюючи їх з необробленими старими щурами та чотиримісячними тваринами.

Лікування відновило отвори. Рівень амілоїду-бета 40, однієї форми білкового фрагмента, знизився вдвічі, повернувшись до молодіжних рівнів.

LDL, частинки, що переносять холестерин, які зазвичай називають «поганим холестерином», також знизилися. Однак частинки LDL достатньо малі, щоб проходити через вистилку судин, навіть коли їх отвори втрачені. Відкриття цих проходів не могло пояснити цей результат.

Команда досліджувала, чи вплинув препарат також на зв'язок між клітинами. Вони зібрали рідину, в якій клітини, що вистилають судини молодих або старих щурів, виростали за ніч, а потім додали її до гепатоцитів молодих щурів.

Рідина з молодих клітин підтримувала поглинання LDL. Рідина зі старих клітин не забезпечувала більше підтримки, ніж звичайне середовище для культури. Однак, коли старі донори отримували цинцігуват, рідина з їх клітин знову підтримувала поглинання.

Лікування, здається, відновило повідомлення, яке допомагає гепатоцитам підтримувати їх спеціалізовану функцію. Де Лев порівняв це з сценою з Короля Лева: після смерті батька Симба тікає від свого майбутнього як король, поки його батько, Муфаса, не з'являється йому в образі духу.

«Це як Муфаса, що говорить Симбі: 'Пам'ятай, хто ти є' у Королі Лева», - сказав де Лев.

У печінці це нагадування прийшло через фактор росту, білок, який впливає на поведінку клітин, званий HB-EGF. Старі клітини, що вистилають судини, все ще виробляли його попередник, але не вивільняли виявлені кількості розчинного сигналу. Цинцігуват відновив це вивільнення.

Додавання HB-EGF безпосередньо до гепатоцитів покращило їх поглинання LDL та амілоїду-бета. Блокування його усунуло переваги, які забезпечували рідини з молодих клітин.

Гепатоцити запропонували ще одну підказку. Два білки, які захоплюють ці речовини, були присутні в подібних загальних кількостях у старих клітинах, але менше кожного було на поверхні клітин, де вони працюють. Лікування відновило їх рівні на поверхні.

Результати підтверджують роль HB-EGF у цій зміні, хоча дослідники не встановили цю зв'язок безпосередньо.

Де Лев пояснив, що відновлення клітин, що вистилають судини, як і раніше, відкриває проходи для великих молекул і відновлює їх зв'язок з гепатоцитами.

«У молодості гепатоцит є спеціалістом у підтримці відповідних циркулюючих рівнів холестерину LDL та амілоїду-бета, але з віком гепатоцит стає менш ефективним у очищенні цих речовин», - сказав де Лев.

Чи може покращення очищення печінки захистити мозок, залишається невідомим. Раніше дослідження на мишах пов'язували амілоїд, вироблений у печінці, з змінами в мозку.

Це дослідження вивчало здорове старіння, використовуючи три до шести незалежних біологічних зразків на умову в різних експериментах. Воно не встановило, що лікування знижує бляшки в мозку, покращує пам'ять або запобігає хворобі Альцгеймера.

Дослідники кажуть, що цей підхід слід наступним чином протестувати на тваринній моделі хвороби Альцгеймера. Розробка лікування для людей також вимагатиме подальших досліджень щодо ефективності та безпеки пов'язаних препаратів.

Дослідження було опубліковано в Journal of Biological Chemistry.