Новое исследование ставит под сомнение традиционное представление о болезни Альцгеймера как исключительно о заболевании головного мозга. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора и других учреждений обнаружили, что болезнь Альцгеймера влияет на весь организм. В исследовании использовались плодовые мушки для изучения системных последствий патологии Альцгеймера.
Исследование было сосредоточено на токсичных белках амилоиде бета 42 (Aβ42) и тау, которые являются отличительными признаками болезни Альцгеймера. Ученые генетически модифицировали плодовых мушек, чтобы они экспрессировали человеческие белки Aβ42 или тау в нейронных клетках. Это позволило им изучить влияние этих белков на различные ткани.
Команда создала атлас клеток мух с болезнью Альцгеймера, используя секвенирование РНК отдельных ядер (snRNA-seq). Этот атлас профилировал транскриптомы 219 типов клеток в головах и телах мух. Атлас показал, как белки Альцгеймера нарушают клеточную функцию за пределами нейронов.
Экспрессия Aβ42 в основном влияла на нервную систему. Сенсорные нейроны зрения, слуха и обоняния были особенно уязвимы. Потеря обонятельных нейронов соответствует раннему симптому снижения обоняния у людей с болезнью Альцгеймера.
Экспрессия тау-белка вызвала изменения в периферических тканях, включая метаболизм жиров и пищеварение. Исследование показало, что тау ускоряет признаки старения, такие как нарушение переработки питательных веществ. Тау также может нарушать связь между мозгом и отдаленными тканями.
Атлас клеток мух с болезнью Альцгеймера является ценным ресурсом для исследований нейродегенерации. Он позволяет исследователям изучить связь между патологией головного мозга и другими системами органов. Эти знания имеют решающее значение для разработки новых биомаркеров и методов лечения, направленных на весь организм.
Исследование подчеркивает силу использования плодовых мушек в качестве модели для сложных заболеваний человека. В исследовательскую группу вошли эксперты из Медицинского колледжа Бейлора, Детской больницы Техаса и других университетов. Их сотрудничество объединило молекулярную генетику, нейробиологию и вычислительную биологию.
Результаты предполагают разработку системных методов лечения болезни Альцгеймера. Нацеливание на периферические ткани или передачу сигналов между мозгом и телом может смягчить снижение когнитивных функций. Профилирование уязвимых типов клеток также может привести к ранней диагностике с помощью биомаркеров.
Это исследование меняет понимание болезни Альцгеймера. Выявляя системные воздействия белков Aβ42 и тау, исследование открывает путь к целостным подходам к диагностике и терапии. Полученные данные обещают новые стратегии для решения проблемы болезни Альцгеймера как мультисистемного заболевания.