В новом исследовании группа ученых из Института обучения и памяти Пикауэра при Массачусетском технологическом институте и Института биомедицинских исследований Уайтхеда обнаружила доказательства того, что самый известный ген риска болезни Альцгеймера может нарушить фундаментальный процесс в ключевом типе клеток мозга. . Более того, в знак того, насколько важно вникать в сложные способы пересечения генов при заболевании, они обнаружили, что увеличение экспрессии другого гена, связанного с болезнью Альцгеймера, в этих клетках может помочь облегчить проблему.
Около 25 процентов людей имеют вариант APOE4 гена APOE, что подвергает их значительно большему риску развития болезни Альцгеймера, чем люди с более распространенной версией APOE3. Ученые десятилетиями работали, чтобы понять, почему это так. Новое исследование в Cell Reports находках , что в астроцитах, которые являются наиболее распространенными без нейрона клеток в головном мозге, вариант затрудняет процесс эндоцитоза, который является основным способом , что клетки приносят материалы извне. Исследователи отметили, что этот функциональный дефицит может подорвать несколько жизненно важных ролей, которые астроциты играют в мозге, в том числе то, как они облегчают связь между нейронами или поддерживают гематоэнцефалический барьер, который строго фильтрует то, что циркулирует в головном мозге или из него.
«Мы определили, что APOE4 вызывает дефицит эндоцитоза в астроцитах», - сказала Приянка Нараян, исследователь из Национального института здравоохранения, которая руководила работой в качестве постдока в лабораториях покойной Сьюзан Линдквист, члена Института Уайтхеда. и Ли-Хуэй Цай, профессора нейробиологии Пикауэра и автора-корреспондента исследования. «Этот эффект может иметь ряд последующих последствий, таких как нарушение связи с другими типами клеток, плохой клиренс внеклеточного материала или плохое поддержание метаболического гомеостаза».
Исследование началось в лаборатории Линдквиста, который также был профессором биологии Массачусетского технологического института. Линдквист и Цай были близкими сотрудниками. После смерти Линдквиста исследовательская группа завершила работу в лаборатории Цай в Массачусетском технологическом институте. Соавтором исследования является Гжегож Сиенски из Института Уайтхеда.
В рамках своей работы команда также обнаружила, что в астроцитах, несущих APOE4, повышение экспрессии связанного с болезнью Альцгеймера гена, называемого PICALM, устраняет дефекты эндоцитоза.
«И APOE, и PICALM являются генами риска болезни Альцгеймера, - сказал Цай, директор-основатель MIT's Aging Brain Initiative. «Действительно интересно, что два гена сходятся в эндоцитозе. Это указывает на то, что дефектный эндоцитоз играет ключевую роль в этиологии болезни Альцгеймера».
