Экспрессия Nrf2 в астроцитах мозга мышей ослабляет симптомы болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера — нейродегенеративное заболевание, вызывающее прогрессивное снижение памяти и других когнитивных функций. При этом в мозговой ткани накапливаются конгломераты белков — бета-амилоида и тау-белка (амилоидная патология и тау-патология соответственно). Шотландские ученые показали, что повышение экспрессии белка Nrf2 на ранних стадиях заболевания снижает накопление белковых агрегатов и защищает мозг от воздействия заболевания.

Так как предыдущие исследования уже показывали изменения в астроцитах — структурных и регуляторных клетках нервной ткани — при болезни Альцгеймера, ученые решили подробнее исследовать изменения в этих клетках на ранних стадиях заболевания. Астроциты влияют на синаптогенез, нервно-сосудистую связь, обеспечивают энергетическую поддержку нейронов, удаление ненужных белков и отходов, окислительно-восстановительный баланс, гомеостаз нейротрансмиттеров. Поэтому молекулярные изменения в астроцитах могут играть фундаментальную роль в борьбе с нейродегенерацией.

Секвенирование мРНК показало изменения в экспрессии ряда генов в астроцитах у мышей, моделирующих болезнь Альцгеймера. При анализе этих генов с помощью существующих баз данных, выяснилось, что у больных мышей повышена экспрессия групп генов, активно экспрессирующихся в норме только у старых мышей. Возможно, и амилоидная и тау патологии ускоряют протекание процессов, связанных со старением.

Ученые обратили внимание на изменения в экспрессии генов, ассоциированных с фактора транскрипции Nrf2 (Nuclear factor erythroid 2-related factor 2; Nrf2). Nrf2 регулирует экспрессию некоторых генов антиоксидантов. Это позволило выдвинуть предположение, что повышение его экспрессии может быть частью защитного механизма.

Для проверки влияния Nrf2 на прогрессирование болезни ученые скрестили модельных мышей, несущих амилоидные либо тау-патологии, с мышами, у которых повышена экспрессия Nrf2. В обоих случаях потомки, экспрессирующие бо́льшие количества Nrf2, показывали лучшие результаты в тестах на память и другие когнитивные функции, а также на силу мышц и координацию движений. Их профили экспрессии был близки к норме, снижался нейродегенеративный эффект заболевания, включая аккумуляцию белков в тканях.

Ученые считают, что повышение экспрессии Nrf2 представляет собой природный защитный механизм организма, который, однако, в обычных условиях активируется слишком поздно. Искусственная активация Nrf2 заболевания может помочь замедлить или предотвратить развитие болезни Альцгеймера. Однако авторы обращают внимания, что эффект, который окажет на организм такое воздействие на один из крупных сигнальных путей, требует дальнейших исследований, как и возможные методы терапевтического воздействия.