Ученые из Научного центра здоровья Техасского университета в Сан-Антонио (UT Health San Antonio) сегодня сообщили, что при болезни Альцгеймера и прогрессирующем надъядерном параличе, редком расстройстве мозга, повышается уровень воспалительного триггера, подобного тому, который присутствует при вирусных инфекциях.

"Мы выявили новый триггер воспаления мозга при этих расстройствах", - сказала Элизабет Очоа, автор исследования из UT Health San Antonio. По ее словам, результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, являются новыми именно по этой причине.

Очоа, недавно получившая докторскую степень, и ее наставник Бесс Фрост, доктор философии, старший автор исследования, являются сотрудниками Института изучения долголетия и старения имени Сэма и Энн Баршоп, Института Альцгеймера и нейродегенеративных заболеваний имени Гленна Биггса и кафедры клеточных систем и анатомии в UT Health San Antonio. Фрост является заслуженным профессором Бартелл Закри по исследованиям в области нейродегенеративных расстройств.

Болезнь Альцгеймера и прогрессирующий супрануклеарный паралич характеризуются токсичными отложениями белка под названием тау. Их исследование показало, что вызванные тау "прыгающие гены", которые могут перемещаться или копировать себя в другие места генома, образуют двухцепочечную РНК. Эта аномальная РНК имитирует воспалительный триггер, который также присутствует при вирусных инфекциях.

"Перемещаемые элементы - так называемые прыгающие гены - представляют собой новую область интереса в понимании болезни Альцгеймера. Наше исследование дает новое представление о том, как они могут управлять процессом болезни, помимо их способности прыгать", - сказал Очоа. "Для иммунной системы эти двухцепочечные РНК выглядят как вирус, несмотря на то, что прыгающие гены являются частью нашего нормального генома".

Исследователи обнаружили накопление двухцепочечных РНК в посмертных тканях мозга пациентов с болезнью Альцгеймера и прогрессирующим надъядерным параличом, а также в мозге мышей и плодовых мушек в моделях тауопатии.

"Мы обнаружили значительные отложения двухцепочечной РНК в астроцитах - клетках, которые обеспечивают метаболическую поддержку нейронов, регулируют нейротрансмиттеры и поддерживают целостность гематоэнцефалического барьера", - сказал Фрост. "При старении и болезнях астроциты реагируют на травмы и нарушения в среде нейронов. Наши результаты открывают новые двери для понимания биологии астроцитов и их роли в контроле транспозируемых элементов".

Потеря нейронов, которые являются клетками центральной нервной системы, прогрессирует при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях.

Исследователи провели эксперименты на плодовых мушках, чтобы быстро проверить свои вопросы о двухцепочечной РНК и воспалении в мозге. "Чтобы убедиться, что то, что мы обнаружили в экспериментах с плодовыми мушками, применимо к заболеваниям млекопитающих, мы также изучили ткани мозга из мышиных моделей и из посмертных человеческих мозгов, пораженных тауопатией", - сказал Очоа.

"Поскольку в настоящее время мы нацелены на активацию прыгающих генов в рамках местного клинического испытания II фазы для пациентов с болезнью Альцгеймера, важно понять полный репертуар токсичных молекул, включая двухцепочечные РНК, которые производят прыгающие гены", - сказал Фрост.

Очоа недавно получила степень доктора философии по дисциплине "Клеточная биология, генетика и молекулярная медицина" программы "Комплексные биомедицинские науки" в UT Health San Antonio. Она получила степень бакалавра в Университете Сиэтла.

Фрост, доцент кафедры клеточных систем и анатомии в институтах Баршопа и Биггса в UT Health San Antonio, получила высококонкурентную премию Эдит и Питера О'Доннелл в области медицины в 2020 году от TAMEST, Техасской академии медицины, инженерии, науки и технологии. Она также стала золотым медалистом престижной премии Оскара Фишера в 2022 году.