Работая с мышами, две исследовательские группы из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи независимо связал белок со способностью очищать мозг от мусора.
Такие отходы накапливаются как побочный продукт повседневной умственной деятельности, так и в результате неправильно направленных атак иммунной системы на клетки мозга. Если слишком много мусора присутствует в мозгу слишком долго, это может способствовать неврологическому заболеванию.
В одном исследовании, появившемся в Интернете в феврале.
26 in Cell, ученые показали, что мозговые бляшки Альцгеймера накапливаются медленнее у мышей, у которых есть дефектная версия белка TREM2. В другом, опубликованном янв. 29 в Acta Neuropathologica исследователи показали, что у мышей, лишенных того же белка, были проблемы с очисткой мозгового мусора, образовавшегося в результате повреждения защитного покрытия нервных клеток. Считается, что проблема возникает при рассеянном склерозе и других неврологических расстройствах.
«Мы были очень заинтересованы в определении способов управления естественными механизмами, которые помогают очищать и восстанавливать мозг, и эти новые исследования предоставляют четкие доказательства того, что TREM2 может быть именно такой целью», — сказала Лаура Пиччио, доктор медицины, доцент кафедры невролог и старший автор одного из исследований.
Ученые ищут способы активировать белок, чтобы замедлить или предотвратить повреждение, вызванное неврологическими расстройствами.
Предыдущие исследования связывали редкие формы гена TREM2 с ранним началом деменции и повышенным риском болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и бокового амиотрофического склероза (БАС).
Ученые знали, что белок был обнаружен в клетках мозга, называемых микроглия, которые помогают поддерживать и восстанавливать центральную нервную систему.
Новые исследования являются одними из первых, которые предоставили четкие доказательства того, что белок играет неотъемлемую роль по крайней мере в некоторых из этих процессов.
При болезни Альцгеймера бета-амилоид, побочный продукт метаболизма мозга, который обычно выводится из мозга, накапливается с образованием бляшек. Исследователи из лабораторий Марко Колонны, доктора медицины, доктора медицины Роберта Рока Белливо, профессора патологии, и Джона Сиррито, доктора философии, адъюнкт-профессора неврологии, вывели мышей, лишенных этого гена, с мышами, генетически модифицированными так, чтобы иметь заболевание, подобное болезни Альцгеймера.
Первый автор Ямин Ван, доктор философии, научный сотрудник, занимающийся постдокторскими исследованиями, контролировал накопление амилоидных бляшек у потомства мышей по мере того, как они стареют, и обнаружил, что отсутствие гена значительно ускоряет накопление бляшек.
«Мы обнаружили, что микроглия группируется вокруг амилоидных бляшек, когда присутствует TREM2, предположительно потому, что клетки готовятся поглотить бляшки и разрушить их», — сказал Колонна. "Когда TREM2 отсутствует, кластеризация не происходит."
При РС неправильно направленные атаки иммунных клеток повреждают миелин, защитную оболочку нервных клеток, оставляя фрагменты миелина в ткани мозга. Несвоевременное удаление этого мусора может усугубить повреждение, вызванное состоянием, и заблокировать механизмы ремонта.
Что касается исследования рассеянного склероза, Пиччио и его коллеги из John L. Центр рассеянного склероза Троттера в Медицинской школе Вашингтонского университета и Еврейская больница Барнс давали соединение, называемое купризоном, мышам, у которых отсутствовал ген TREM2. Купризон вызывает потерю миелина аналогично тому, как это наблюдается у людей с рассеянным склерозом.
"Когда мы даем нормальным мышам это химическое вещество, они могут очистить мозг от большинства фрагментов миелина", — сказал Пиччио. «Но когда мы давали купризон мышам, у которых не было этого гена, и смотрели на их мозг через четыре, шесть и 12 недель, мы все еще могли видеть доказательства повреждения миелина."
Моторная координация у этих мышей также была значительно более нарушена после воздействия купризона. Это может отражать усиленное повреждение клеток мозга в результате длительного присутствия поврежденного миелина в головном мозге.
Колонна и его коллеги показали, что TREM2 обнаруживает молекулы, связанные с бета-амилоидом и поврежденными нейронами. Они считают, что белок помогает предотвратить самоуничтожение микроглии, поскольку из мозга выводится мусор.
«Это механизм, который очень часто встречается в иммунных клетках», — пояснил он. "Когда сигнал активирует иммунные клетки, и они начинают атаковать захватчика или работать над восстановлением травмы, они начинают очень быстро использовать энергию. Если ячейки не получат второй сигнал, подтверждающий потребность в их услугах, это увеличенное потребление энергии убьет их."