Ученые ищут способ предотвратить нейродегенеративные заболевания
Удаление престарелых клеток из мозга значительно замедлило его одряхление и отдалило время появления первых симптомов старческого слабоумия у мышей. Об этом пишут биологи, опубликовавшие статью в журнале Nature.
"Понятно, что этот подход пока нельзя применять на практике. Сейчас мы начали проводить опыты на животных уже после того, как у них развивается болезнь Альцгеймера и другие формы слабоумия, и пытаемся понять, что именно меняется в работе клеток микроглии и в астроцитах", — заявил Даррен Бейкер (Darren Baker) из клиники Майо в Рочестере (США).
Клетки зародыша и эмбриональные стволовые клетки являются фактически бессмертными с точки зрения биологии – они могут жить практически неограниченно долго в адекватной среде обитания, и делиться неограниченное число раз. В противоположность этому, клетки тела взрослого человека постепенно теряют способность делиться через 40-50 циклов деления, вступая в фазу старения, что предположительно снижает шансы на развитие рака.
Зачем они это делают? Как сегодня считают ученые, подобным путем клетки защищают себя и организм в целом от развития рака, прекращая деление в то время, когда вероятность развития мутаций в их геноме достигнет некоторой критической отметки. Дряхление тела, в свою очередь – побочный эффект от этого процесса, связанный с накоплением "престарелых" клеток в органах.
Два года назад Бейкер и его коллеги обнаружили, что удаление подобных клеток из организма при помощи генной терапии или различных лекарств значительно продлевает жизнь подопытным животным и снижает вероятность развития рака и ряда других старческих болезней.
Это натолкнуло их на мысль, что удаление аналогичных клеток из мозга может защитить его от накопления "белкового мусора" и развития болезней Альцгеймера, Паркинсона и прочих нейродегенеративных заболеваний.
Они проверили эту идею, слегка изменив ту методику, которую они использовали во время прошлых опытов с мышами. На этот раз они вставили модифицированную версию Cdkn2a, "гена старости", не во все клетки тела мышей, а только в их нервной ткани, и использовали ее для регулярной "очистки" мозга от престарелых клеток.
Для этого ученые каждые две недели кормили их особым препаратом AP20187, который "включал" альтернативную версию Cdkn2a и заставлял одряхлевшие клетки уничтожить себя, не причиняя вреда остальной части организма.
Последующие наблюдения показали, что грызуны, проходившие подобную "промывку мозга", гораздо дольше сохраняли способность к обучению и лучше запоминали новые предметы и события, чем их сородичи из контрольной группы.
Как правило, мыши той породы, с которой экспериментировали Бейкер и его коллеги, впадают в старческое слабоумие примерно на 8 месяце жизни. Модификация ДНК и прием AP20187 отдалили эту дату на несколько месяцев, что эквивалентно нескольким годам жизни человека.
Что интересно, ухудшение памяти и остроты ума в старости было связано не с дряхлением самих нейронов мозга, а их "прислуги" – микроглии и астроцитов. Эти клетки защищают мозг от инфекций и снабжают его энергией и нутриентами. Их "выход на пенсию", как показали опыты команды Бейкера, способствует формированию белковых "клубков" и прочего мусора внутри мозга.
Подобный подход, как отмечает Бейкер, можно использовать для создания лекарств от болезни Альцгеймера и прочих нейродегенеративных болезней, развивающихся примерно таким же образом.