Ученые обнаружили скрытую сеть дренажа для вывода белков из мозга
Ученые из Университетского колледжа Лондона обнаружили в мозге скрытую сеть микроскопических каналов, выводящих токсичные белки, что открывает новые перспективы в борьбе с болезнью Альцгеймера.
Пока человеческий мозг занят обработкой мыслей и воспоминаний, он одновременно справляется со сложной задачей по поддержанию порядка: удалением накопившихся белков, которые могут стать опасными. В течение многих лет механизм дренажа мозга оставался загадкой для ученых, однако теперь новое исследование, опубликованное в качестве препринта на платформе bioRxiv исследователями из Университетского колледжа Лондона (UCL), предлагает значительный поворот и выявляет сеть крошечных каналов, по которым такие белки, как амилоид-бета и тау, выводятся наружу.
Исследователи из Университетского колледжа Лондона выявили разветвленную сеть крошечных трубочек диаметром около 2 микрометров, структурой напоминающих сосуды, находящиеся в лимфатических узлах за пределами мозга, например в подмышечной впадине или на шее. Эти каналы тянутся вдоль кровеносных сосудов, мозговых оболочек и отходящих от мозга нервов. В ходе экспериментов на мышах белки, помеченные флуоресцентным веществом, скапливались внутри этих каналов и перемещались к поверхности мозга за считанные минуты — некоторые менее чем за 7,5 минут.
Последствия для исследований болезни Альцгеймера
Полученные данные дают возможное объяснение тому, как белки пересекают стенки мелких кровеносных сосудов на пути наружу. Кроме того, тесты, проведенные на живой ткани человеческого мозга, удаленной во время операций по удалению опухолей у пациентов, показали, что белки, нанесенные на ткань, концентрировались в трубочках, схожих по размеру и форме с теми, что наблюдались у мышей.
«Понимание этих путей очистки является центральной частью решения загадки, окружающей болезнь Альцгеймера, которая характеризуется аномальным накоплением белков амилоид-бета и тау».
Понимание этих путей очистки является центральной частью решения загадки, окружающей болезнь Альцгеймера, которая характеризуется аномальным накоплением белков амилоид-бета и тау. Ученые под руководством нейробиологов из UCL, таких как Дэвид Атвелл, даже обнаружили естественные белки мышей, имитирующие заболевание, внутри той же дренажной сети, что подкрепляет гипотезу о том, что речь идет об активной системе транспортировки белков.
Будущие задачи и следующие шаги
Тем не менее, исследователи подчеркивают, что работа находится на ранних стадиях: она опубликована как препринт и еще не прошла рецензирование, а функциональность этих трубочек у живых людей пока не доказана окончательно.
Помимо доказательства активности системы у людей, следующая задача, стоящая перед университетскими исследователями, заключается в том, чтобы точно понять, что именно приводит в движение столь быстрое перемещение жидкостей и белков внутри каналов — будь то пульсация кровеносных сосудов или иной механизм. Понимание этого процесса в будущем поможет выяснить, способствует ли замедление этой откачки развитию болезни Альцгеймера и сможет ли терапевтическое ускорение этой системы служить средством лечения заболевания.
