Найден, возможно, самый ранний признак развития болезни Альцгеймера
Американские ученые обнаружили связь между недостатком глюкозы в мозге и развитием когнитивных нарушений, типичных при болезни Альцгеймера, пишет Medical News Today.
В США от болезни Альцгеймера страдают более 5 млн человек. Полномасштабному развитию этого нейродегенеративного недуга обычно предшествует стадия умеренных когнитивных нарушений. Они включают в себя проблемы с мышлением, суждением или памятью, которые становятся заметны, но еще не влияют на повседневную жизнь пациента.
Как показали недавние исследования, еще до того, как появляются первые симптомы когнитивных проблем, в мозге начинает снижаться уровень сахара.
Между тем глюкоза крайне необходима для правильного функционирования мозга. Этот орган очень сильно зависит от данного источника энергии.
Ученые из Университета Темпл в Филадельфии решили подробно изучить то, как недостаток глюкозы может повлиять на мозг.
Ранее удалось установить: чтобы компенсировать нехватку сахара, мозг начинает накапливать белок под названием фосфорилированный тау-белок. Известно, что тау-белки формируют так называемые "клубки", блокирующие перенос питательных веществ к нейронам и вызывающие смерть мозговых клеток. Большое количество тау-"клубков" обычно ассоциируется с увеличением степени тяжести болезни Альцгеймера и деменции.
Изучение данного механизма in vitro показало, что накапливание тау-белков связано с активацией пути P38 киназа.
В новом исследовании ученые продолжили изучение этих механизмов на лабораторных мышах. Грызунов использовали в качестве модели, на примере которой воспроизводились нарушения памяти и патологии тау-белка, характерные при болезни Альцгеймера.
На протяжении нескольких месяцев некоторым грызунам вводили 2-дезоксиглюкозу - вещество, препятствующее проникновению глюкозы в клетку и ее переработке в энергию. В конце эксперимента у животных тестировали память и обучаемость с помощью лабиринтов.
Выяснилось, что испытывавшие дефицит глюкозы мыши справлялись с когнитивными тестами намного хуже, чем те, кто не получал 2-дезоксиглюкозу. Кроме того, анализ выявил аномальную работу синапсов нейронов в мозге таких мышей. Кодирование и хранение воспоминаний оказались нарушены, поскольку межнейронные синапсы не могли должным образом обмениваться информацией.
Более того, у грызунов, которых лишали глюкозы, было много фосфорилированного тау-белка и погибших мозговых клеток.
Дальнейшее изучение активации пути P38 киназа показало, что она напрямую связана с ухудшением памяти. По словам ученых, получено множество свидетельств, указывающих на то, что P38 участвует в развитии болезни Альцгеймера. Данные также говорят в пользу того, что даже недолгие эпизоды хронической депривации глюкозы могут навредить мозгу.
"Высока вероятность того, что подобного рода эпизоды связаны с диабетом, который представляет собой состояние, при котором глюкоза не может проникнуть в клетку. Инсулинорезистентность при сахарном диабете 2-го типа является известным фактором риска деменции", - отмечает исследователь доктор Доменико Пратико (Domenico Praticò).
По мнению авторов исследования, P38 может рассматриваться как потенциально новая "мишень" для лекарств при болезни Альцгеймера.
Читайте также: Выявлен первый признак развития болезни Альцгеймера
Они также подчеркивают, что впервые удалось доказать на примере экспериментов на живых организмах, что лишение мозга глюкозы (путем активации сигнального пути P38) вызывает проблемы с памятью и синаптическими контактами, а также гибель нейронов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Translational Psychiatry.
