«Эндоцитозную теорию» болезни Альцгеймера доказали на нейронах

Болезнь Альцгеймера (БА) — заболевание, которое выражается в постепенном распаде когнитивных функций (памяти, речи, ориентации в пространстве). С точки зрения генетики, БА разделяют на спорадическую (sAD) — более распространенную — и семейную (fAD) формы. В последнем случае заболевание является результатом генетических мутаций. При этом для обеих форм характерно накопление амилоидных бляшек и нейрофибриллярных белков в тканях мозга.

«Теория амилоидного каскада» является преобладающей и основана на допущении о том, что избыток бета-амилоидов и клубков, состоящих из предшественника бета-амилоида (APP) и тау-белка соответственно, является нейротоксическим и приводит к гибели нейронов. Другая теория кладет в основу БА дефекты эндоцитоза — процесса захвата клеткой внешнего материала. Эндоцитоз позволяет клеткам получать вещества, которые иначе не могут проникнуть через мембрану.

В новой работе ученые изучили особенности эндоцитоза в нейронах, которые были получены из индуцированных стволовых клеток (иСК). Путем редактирования генома CRISPR и TALEN в нейронах воспроизводились мутации, характерные для fAD, в частности связанные с APP и белком пресенилином-1 (PS1). Результаты показали, что при fAD уровень APP повышается в соме и понижается в аксонах клетки. Также заболевание нарушает усвоение нейронами липопротеинов.

Вместе с тем ингибитор бета-секретазы, участвующей в формировании бета-амилоидов, позволил нормализовать в мутантных клетках процессы эндоцитоза и трансцитоза.

«Полученные выводы дополнительно проясняют механизмы нейродегенерации. Она также указывает на новую терапевтическую цель для заболевания, которое в настоящее время не поддается лечению», — сообщил соавтор работы Ларри Голдштейн (Larry Goldstein). Он добавил, что до сих пор такие исследования не были сосредоточены на нейронах, кроме того, они не учитывали локальные дефекты эндоцитоза.