Исследователи из Колумбийского университета выяснили, как работает биологический механизм, который защищает от деменции некоторых носителей гена APOE ε4 – главного фактора риска развития болезни Альцгеймера. Оказалось, что их оберегает редкая мутация в гене фибронектина (FN1), которая не даёт повреждаться сосудам головного мозга.
Как установили учёные, вариант гена APOE ε4 заставляет организм вырабатывать избыточное количество белка фибронектина. Белок скапливается вокруг сосудов мозга и повреждает гематоэнцефалический барьер – защитную систему, которая регулирует обмен веществ между кровью и нервной тканью. В результате барьер становится более проницаемым для потенциально вредных веществ, что может вызывать воспаление и провоцировать нейродегенеративные процессы.
Защитная мутация в гене FN1, как показало исследование, ограничивает избыточную выработку этого белка и таким образом сохраняет целостность сосудов. Выводы, опубликованные в журнале Nature Aging, основаны на комплексном анализе тканей человеческого мозга, спинномозговой жидкости, а также на экспериментах с культурами стволовых клеток, трёхмерными моделями сосудов, на рыбках данио и мышах.
В ходе опытов учёные подтвердили прямую причинно-следственную связь. Когда они искусственно увеличивали концентрацию фибронектина в астроцитах – клетках, поддерживающих гематоэнцефалический барьер, – он становился проницаемым. Напротив, снижение уровня белка улучшало барьерную функцию. Дальнейший анализ показал, что избыток фибронектина нарушает сигнальные пути между клетками, которые отвечают за координацию работы сосудов и астроцитов.
Понимание этого механизма открывает новые возможности для разработки терапии. Вместо того чтобы бороться с последствиями болезни, можно будет воздействовать на одну из её первопричин. Потенциальные стратегии включают препараты, которые будут предотвращать накопление фибронектина у носителей гена APOE ε4 или блокировать запускаемые им аномальные клеточные сигналы. При этом учёные отмечают, что фибронектин выполняет в организме и важные полезные функции, поэтому любая терапия должна быть очень точно нацелена на его вредоносную активность в мозге.
