Щоб допомогти в лікуванні хвороби Альцгеймера та інших видів деменції, потрібно зрозуміти механізми, через які вона пошкоджує мозок, зокрема, як токсичне накопичення білків всередині нейронів зрештою призводить до їх загибелі.

Існує кілька способів, якими клітини можуть загинути, включаючи самознищення, відоме як апоптоз, але жоден з них повністю не пояснює те, що спостерігається при нейродегенеративних захворюваннях.

У новому дослідженні, опублікованому в Nature Communications і проведеному командою з King's College London, вчені задокументували роль потенційно важливого чинника, званого каріоптозом, який відбувається, коли ядро клітини деградує.

Досліджуючи попередні дослідження, команда виявила, що каріоптоз відбувається, коли шкідливі відходи накопичуються швидше, ніж клітини можуть їх вивести. Більше того, вони виявили ключові компоненти процесу, які можуть бути націлені лікуваннями.

«Смерть і втрата клітин у мозку викликає багато симптомів, які відчувають люди, що живуть з деменцією», — говорить нейробіолог Ребекка Кастерон з King's College London.

«Наше дослідження виявляє нову серію хімічних подій, які можуть координувати загибель клітин у мозку.

«Ми почали прокладати шлях до розуміння того, як працює каріоптоз, і я з нетерпінням чекаю майбутніх проривів, які це може спричинити в дослідженнях деменції та за їх межами».

Через лабораторний аналіз клітин мозку людей і щурів дослідники виявили, що блокування процесів видалення відходів всередині нейронів — для виклику накопичення білків — викликає специфічну хімічну реакцію.

Ензим під назвою p38 MAP кіназа позначає структурний білок LaminB1 для знищення, що має руйнівний вплив на кортикальні нейрони: ядро розпадається і колапсує, викидаючи свій внутрішній матеріал.

Це каріоптоз на найосновнішому рівні. Значно, що подальші експерименти з клітинами показали, що коли p38 MAPK був заблокований, хоча нічого не змінилося в плані токсичного накопичення білків, розпад ядра і знищення клітин значно затримувалися.

«Цілеспрямоване на взаємодію між p38 MAP кіназою і LaminB1 може уповільнити процес загибелі клітин, даючи час для більш точних терапій проти специфічних нейродегенеративних захворювань», — говорить функціональний геноміст Маноліс Фанто з King's College London.

Також важливо: коли дослідники проаналізували 3000 клітин мозку 28 пацієнтів, які померли від фронтотемпоральної деменції або хвороби Альцгеймера, вони виявили, що 35 відсотків клітин з фронтальної кори мозку показали ознаки каріоптозу — порівняно з лише 15 відсотками у здорових людей того ж віку.

«Отже, каріоптоз може пояснити значну частину нейронної деградації і, зрештою, загибелі клітин у формах деменції, які ми тут оцінювали», — пишуть дослідники у своїй опублікованій статті.

«Наше дослідження виявляє нову серію хімічних подій, які можуть координувати загибель клітин у мозку». – нейробіолог Ребекка Кастерон

Одним з важливих наступних кроків є проведення експериментів, націлених на ензим і білкову комбінацію, виявлену тут як таку, що є в основі каріоптозу. Це повинно дати вченим більше інформації про життєздатність можливих лікувань.

Деменція має різні форми, які залежать від різних процесів і факторів ризику. Частина того, що ускладнює розуміння та лікування цього стану, — це його складність.

Однак, навіть якщо каріоптоз пояснює лише деякі випадки загибелі клітин у деяких випадках деменції, він, здається, є основним винуватцем, що пов'язує деменцію з деградацією нейронів — і відстрочка або запобігання цій деградації може суттєво змінити ситуацію.

Дослідження було опубліковане в Nature Communications.