Проблемы с сосудами усиливают болезнь Альцгеймера

Плохо работающий гематоэнцефалический барьер между кровеносными сосудами и мозгом задерживает в нервной ткани патогенные альцгеймерические белки, что и позволяет недугу развернуться в полную силу.

С возрастом мозг начинает сбоить, причём иной раз настолько сильно, что человеку ставят диагноз «деменция». Но возрастных деменций несколько, и характеризуются они областью поражения в мозге и причинами возникновения.

Одна из самых распространённых причин — болезнь Альцгеймера. Считается, что недуг запускают патогенные формы бета-амилоида и тау-белка, которые формируют нерастворимые отложения в нейронах и вызывают их гибель; впрочем, о конкретном механизме развития болезни учёные всё ещё спорят.

Другая масштабная причина возрастных деменций носит сосудистый характер. Из-за проблем с кровеносными сосудами некоторые области мозга остаются без кровоснабжения, а в других происходят кровоизлияния. Однако между сосудистой и альцгеймерической деменциями гораздо больше общего, чем может показаться. Во-первых, у больных синдромом Альцгеймера часто есть проблемы с сосудами мозга; во-вторых, накопления бета-амилоида нередко происходят прямо в стенках сосудов; в-третьих, тут есть общность и на генетическом уровне: ген APOE4, который связан с альцгеймеризмом, влияет также на состояние кровеносных сосудов в мозге.

Кровеносные сосуды мозга: зелёным окрашены клетки стенки сосудов, красными точками выделены связанные с ними перициты. (Фото wellcome images)

Кроме того, когда в экспериментах у мышей пробовали вызывать болезнь Альцгеймера, повышая в нейронах производство бета-амилоида, это приводило к появлению лишь отдельных признаков болезни. Всё это привело исследователей к мысли, что деменция может быть суммой как альцгеймерических, так и сосудистых факторов, а без неких сосудистых проблем болезнь Альцгеймера не может войти в полную силу.

По мнению учёных из Университета Южной Калифорнии (США), объединяющим пунктом тут служат перициты — особые клетки, окружающие капилляры мозга и контролирующие обмен молекулами между кровью и нервной тканью. Считается, что перициты играют ведущую роль в гематоэнцефалическом барьере, который защищает мозг от нежелательных «гостей», путешествующих с кровью. Взаимодействуя с другими клетками барьера, перициты помогают снабжать нервные клетки питательными веществами и выводить от них продукты метаболизма.

Чтобы проверить, не замешаны ли перициты в болезни Альцгеймера, Берислав Злокович (Berislav Zlokovic) и его сотрудники создали мышей, у которых предрасположенность к синдрому сочеталась с пониженным уровнем рецептора к тромбоцитарному фактору роста. Этот белок, как и другие факторы роста, заведует делением и дифференциацией клеток, играя особо важную роль в формировании кровеносных сосудов. Предыдущие эксперименты показали, что недостаток рецепторов к этому белку уменьшает число перицитов вокруг сосудов, из-за чего ухудшаются функции гематоэнцефалического барьера.

Оказалось, как пишут исследователи в Nature Communications, что у мышей, обладающих обычной предрасположенностью к болезни Альцгеймера и попутно страдающих от нехватки перицитов, симптомы болезни шли дальше: появлялись нейрофибриллярные клубки в гиппокампе и коре, и происходила массовая гибель нервных клеток. У животных, у которых просто была повышена продукция бета-амилоида, этого либо вообще не происходило, либо симптомы проявлялись не так сильно.

Дальнейшие эксперименты показали, что без перицитов бета-амилоид задерживается в нервной ткани. То есть плохо работающий гематоэнцефалический барьер не может вывести вредный белок из мозга, что и усугубляет симптомы.

Кроме того, выяснилось, что связь между бета-амилоидом и перицитами взаимная: белок вызывал гибель перицитов и ещё сильнее ухудшал состояние гематоэнцефалического барьера. Получался порочный круг: чем хуже работали перициты, тем больше бета-амилоида оставалось в нервной ткани, а чем больше его оставалось, тем хуже приходилось перицитам.

То есть болезни Альцгеймера, для того чтобы развернуться в полную силу, нужны ещё и плохие сосуды — вернее, плохой гематоэнцефалический барьер, который не способен выводить патогенный белковый мусор из мозга.

Иначе говоря, проблему болезни Альцгеймера не решить, если пренебрегать сосудами головного мозга. С возрастом барьер между мозгом и кровью начинает работать всё хуже, так что стоило бы подумать о том, как восстановить его функционал, хотя бы отчасти.

Подготовлено по материалам Южно-Калифорнийского университета.