Американские и австралийские ученые пришли к выводу, что белок, накапливающийся в мозге при болезни Альцгеймера, изначально выполнял функцию защиты от инфекций. Результаты исследования опубликованы в журнале ScienceTranslational Medicine.

Ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера играет накопление в мозге белка бета-амилоида в виде нерастворимых бляшек, вызывающих дегенерацию нервной ткани. Он также может накапливаться в других органах, таких как почки, печень и сердце, нарушая их функции (это заболевание называется амилоидозом). Аналогичный белок обнаружен у других млекопитающих и не только уних, например, его вырабатывают рыбы из отряда целакантообразных, известные с девонского периода.

Сотрудники Гарвардского университета предположили, что бета-амилоид может действовать аналогично антимикробным белкам, которые формируют волокна вокруг микроорганизмов, не давая им атаковать клетки. Они обнаружили,что in vitro бета-амилоид эффективно уничтожает грибки Candida albicans и такие бактерии как кишечная палочка и стрептококк. Совместно с коллегами из Бостонского и Мельбурнского университетов ученые проверили свою гипотезу на живых организмах.

В ходе эксперимента они вводили сальмонеллы в мозг генетически модифицированных мышей, продуцирующих человеческий бета-амилоид, и здоровых животных. Все грызуны умерли в течение 96часов, однако модифицированные мыши прожили в среднем примерно на 30 часов дольше, потеряли меньше массы, и в мозге у них было меньше бактерий. При этом в участках скопления сальмонелл наблюдались отложения бета-амилоида, которых в норме у модифицированных мышей в таком возрасте не наблюдается.

Фибриллы бета-амилоида вокруг клеток Candida albicans. D.K.V. Kumar et al.

Во втором эксперименте ученые использовали круглых червей Caenorhabditis elegans, производящих бета-амилоид в кишечнике. После заражения Candida albicans (возбудителем молочницы) и сальмонеллой такие черви жили в среднем на три дня дольше, чем обычные представители того же вида.

Исследователи выяснили, что растворимые олигомеры бета-амилоида прикрепляются к углеводам на поверхности микробных клеток посредством гепарин связывающего домена, образуя длинные фибриллы. Эти фибриллы препятствуют контакту микробов с клетками организма-хозяина, предотвращая заражение.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что болезнь Альцгеймера может развиваться,когда реальная инфекция или схожие с ней воспалительные стимулы вызывают чрезмерное образование фибрилл бета-амилоида и их отложение в мозге в виде бляшек. Обнаружение таких стимулов выявит потенциальные мишени для лекарств от ведущей причины приобретенной деменции.

Автор: Олег Лищук