Досліджуючи як тканини мозку тварин, так і зразки людей, вони визначили, як ЧМТ може викликати зміни в мозку, що призводить до накопичення шкідливих білків і когнітивних проблем, пов’язаних з хворобою Альцгеймера. Одним із ключових висновків є те, що посилення специфічного білка BAG3 може допомогти мозку очистити ці шкідливі білки та потенційно знизити ризик розвитку хвороби Альцгеймера після травми мозку.
Черепно-мозкові травми та ризик хвороби Альцгеймера
Щороку приблизно 2,5 мільйона людей отримують черепно-мозкові травми (ЧМТ), що може значно підвищити ризик розвитку хвороби Альцгеймера в подальшому житті.
Дослідницька група з медичного центру Векснера та медичного коледжу Університету штату Огайо вивчала молекулярні механізми, які можуть пов’язувати ЧМТ з хворобою Альцгеймера. Використовуючи як мишачі моделі, так і посмертну тканину мозку людини, вони дослідили, як ці травми сприяють підвищенню ризику хвороби Альцгеймера.
«Через поширеність як ЧМТ, так і хвороби Альцгеймера серед людей, розуміння молекулярного механізму, який лежить в основі переходу від ЧМТ до хвороби Альцгеймера, має життєво важливе значення для розробки майбутніх методів лікування, які зменшуватимуть цей ризик», — сказав старший автор дослідження Хунцзюн «Гаррі» Фу, доктор філософії, асистент професор неврології в штаті Огайо.
Результати дослідження були опубліковані в журналі Acta Neuropathologica .
Інновації в лікуванні: роль білка BAG3
Дослідники виявили, що ЧМТ посилює гіперфосфорильований тау, астро- та мікрогліоз, синаптичну дисфункцію та когнітивні порушення, пов’язані з розвитком хвороби Альцгеймера. Крім того, вони виявили, що знижена регуляція BAG3, білка, який бере участь у кліренсі білка через аутофагійно-лізосомний шлях, сприяє накопиченню гіперфосфорильованого тау в нейронах і олігодендроцитах після ЧМТ у мишачих моделях і посмертній тканині мозку людини з історією ЧМТ.
Використовуючи підхід на основі AAV до надлишкової експресії BAG3 у нейронах, вони виявили, що надлишкова експресія BAG3 покращує гіперфосфорилювання тау, синаптичну дисфункцію та когнітивний дефіцит, ймовірно, через посилення шляху аутофагії-лізосоми.
«Грунтуючись на наших висновках, ми вважаємо, що націлювання на нейрон BAG3 може бути терапевтичною стратегією для запобігання або зменшення патології, схожої на хворобу Альцгеймера», — сказав перший автор дослідження Ніколас Суїні, асистент із нейронауки штату Огайо.
Майбутні напрямки досліджень хвороби Альцгеймера після ЧМТ
Ця робота базується на їхніх попередніх дослідженнях, які визначили BAG3 як центровий ген, що контролює гомеостаз тау з нехворої посмертної тканини людини. Таким чином, BAG3 може бути фактором, що сприяє клітинній і регіональній вразливості до тау-патології при AD, сказав співавтор Те Йон Кім, докторант Програми біомедичних наук штату Огайо.
«Оскільки попередні дослідження з використанням моделей людської тканини та мишей показують, що патологія тау-тау посилюється після ЧМТ, ми задалися питанням, чи може BAG3 бути фактором, що сприяє накопиченню тау після ЧМТ», — сказав Фу. «Дійсно, ми виявили, що дисфункція BAG3 сприяє порушенню механізмів очищення білка, що призводить до накопичення тау у мишачих моделях і в посмертній тканині людини з ЧМТ і хворобою Альцгеймера».
Майбутні дослідження спробують перевірити зв’язок між ЧМТ, BAG3, патологією тау, гліозом і нейродегенерацією за допомогою нової моделі ЧМТ. Ця модель, відома як модель інженерного прискорення обертання, викликана закритою головою (CHIMERA), імітує найбільш поширені легкі захворювання ЧМТ у людей, сказав Фу.
«Завершення майбутніх досліджень дозволить нам глибше зрозуміти, як ЧМТ і хвороба Альцгеймера біологічно пов’язані, і розробити нові методи лікування, які можуть знизити ризик розвитку хвороби Альцгеймера після ЧМТ», — сказав Фу.
Дослідницька група включала вчених зі штату Огайо, Арізони, Нью-Йорка, Західної Вірджинії та Японії. Ця робота була підтримана Міністерством оборони, Національним інститутом проблем старіння Національного інституту охорони здоров’я , початковим грантом Інституту неврологічних досліджень зі штату Огайо. Університет штату Огайо та Літня дослідницька стипендія для бакалаврату від Університету штату Огайо. Тема виявлення хронічної травми головного мозку.