Обнаружена связь между сосудистыми заболеваниями и болезнью Альцгеймера

Новое исследование, проведённое под руководством учёных из Колледжа врачей и хирургов Вагелоса при Колумбийском университете (Columbia University’s Vagelos College of Physicians and Surgeons), показало, что ген FMNL2 может влиять на риск развития как цереброваскулярных заболеваний, так и болезни Альцгеймера. Причина в генных мутациях, которые препятствуют эффективному выведению из организма токсичных белков. Это открытие может помочь предотвратить развитие болезни у людей с артериальной гипертензией, сахарным диабетом, ожирением или сердечно-сосудистыми заболеваниями.

«Теперь нам известен не только ген, связанный с болезнью Альцгеймера, но и потенциальный механизм развития этого заболевания, – сообщил Ричард Майе (Richard Mayeux), доктор медицины, ведущий автор статьи и заведующий кафедрой неврологии в Колумбийском университете и медицинском центре Нью-Йорк-Пресбитериан/Колумбийского университета Ирвинга (New York-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center). – Конечно, мы обнаружили только малую часть, ведь в этом сложном механизме должны быть задействованы и другие гены».

Майе и его коллеги обнаружили FMNL2 во время полногеномного поиска генов, связанных с факторами риска сосудистых заболеваний и болезни Альцгеймера. В исследовании участвовали пять групп пациентов, представляющих различные этнические группы.

Несмотря на то, что учёные в ходе анализа выделили FMNL2, его конкретная роль была до конца неясна. Этот вопрос решил Каган Кизил (Caghan Kizil), PhD, доцент. Он использовал рыбу данио-рерио (zebrafish) в качестве модельного организма для болезни Альцгеймера.

«Мы выявили ген FMNL2, который является фактором риска как для болезни Альцгеймера, так и для цереброваскулярных заболеваний, – объяснил Кизил. – Мы предположили, что он может оказывать влияние на работу гематоэнцефалического барьера, где клетки мозга встречаются с сосудистой сетью».

Гематоэнцефалический барьер — это полупроницаемая, высококонтролируемая граница между капиллярами и тканями мозга, которая служит защитой от болезнетворных патогенов и токсинов в крови. Астроциты, специализированный тип клеток мозга, образуют защитную оболочку вокруг кровеносного сосуда. Эта оболочка должна быть в некоторых местах ослаблена для выведения амилоида – агрегатов белков, которые накапливаются в мозге и приводят к развитию болезни Альцгеймера.

Модель данио-рерио продемонстрировала функцию FMNL2 в оболочке астроцитов. Когда в мозг вводили токсичные белки, астроциты ослабляли оболочку вокруг кровеносных сосудов. Предположительно, это делается для того, чтобы обеспечить выведение вредоносных соединений. Затем, когда Кизил и его коллеги блокировали функцию FMNL2, астроцитарная оболочка оставалась прежней, что препятствовало выведению амилоида из мозга. Этот процесс был в дальнейшем подтверждён на трансгенных мышах с болезнью Альцгеймера.

То же самое может происходить и в человеческом мозге. Исследователи изучили ткани мозга людей после смерти и обнаружили, что у людей с болезнью Альцгеймера присутствуют повышенная экспрессия FMNL2 и нарушения гематоэнцефалического барьера и отростков астроцитов.

На основании этих данных учёные делают вывод, что FMNL2 открывает гематоэнцефалический барьер посредством контроля астроцитов, что способствует выведению внеклеточных соединений из мозга. А цереброваскулярные заболевания снижают выведение амилоида за счёт мутаций в FMNL2.

В настоящее время команда изучает другие гены, которые могут быть вовлечены в механизм развития болезни Альцгеймера и цереброваскулярных заболеваний.