Исследователи из Колумбийского университета изучили влияние APOE ε4 на гематоэнцефалический барьер с помощью анализа тканей головного мозга и спинномозговой жидкости, моделей на основе стволовых клеток, органоидов сосудов, а также доклинических экспериментов на моделях животных.
APOE ε4 считается наиболее сильным распространенным генетическим фактором риска болезни Альцгеймера. По статистике, его носителем является примерно каждый пятый человек. При этом наличие APOE ε4 не означает, что деменция обязательно возникнет. Ранее исследователи обнаружили редкую мутацию в гене FN1, которая снижает накопление фибронектина и связана с защитой носителей APOE ε4 от нейродегенерации.
Новая работа объясняет, почему эта защитная мутация может иметь такой эффект: снижение уровня фибронектина не просто связано с меньшим риском заболевания, а препятствует повреждению гематоэнцефалического барьера, сообщается на сайте университета.
Во всех изучаемых моделях результаты оказались схожими. APOE ε4 повышал уровень фибронектина и способствовал его накоплению вокруг кровеносных сосудов мозга. У мышей с APOE ε4 уровень фибронектина в мозге был почти в два раза выше, чем у животных с вариантом APOE ε3. Одновременно исследователи обнаружили признаки нарушения гематоэнцефалического барьера.
Затем ученые проверили, является ли фибронектин причиной повреждения сосудов или только связан с ним. Для этого они увеличили количество человеческого фибронектина в астроцитах, которые участвуют в поддержании гематоэнцефалического барьера. Одного этого изменения оказалось достаточно, чтобы барьер стал проницаемым.
Позже они также установили механизм повреждения. Избыток фибронектина передавал аномальные сигналы внутрь клеток и в результате нарушалась работа системы факторов роста. Эти сигналы необходимы для взаимодействия астроцитов и клеток кровеносных сосудов и поддержания гематоэнцефалического барьера.
Результаты анализа тканей людей с болезнью Альцгеймера соответствовали данным экспериментов.
Потенциально авторы рассматривают несколько возможных способов лечения и профилактики нейродегенерации. Например, можно предотвратить накопление фибронектина, заблокировать нежелательные молекулярные сигналы или восстановить факторы роста, необходимые для нормальной работы гематоэнцефалического барьера.
Ранее еще два исследования изменили представление о механизмах развития болезни Альцгеймера.
