Американські вчені з’ясували, що білок в мозку, велика кількість якого пов’язана з хворобою Альцгеймера, регулюється генами, відповідальними за добові ритми. Порушення циркадного ритму може вплинути на запальні шляхи в організмі та призвести до накопичення амілоїдних бляшок в мозку, зазначають автори у статті журналу Science Translational Medicine.
Клітини мікроглії (бірюзові з червоними цятками) оточують амілоїдну бляшку (синя). Brian Lananna / Washington University School of Medicine in St. Louis
Як хвороба Альцгеймера пов’язана з добовими ритмами?
Наші добові ритми відповідають за те, коли нам потрібно прокидатися, а коли — пора лягати спати. Але цим вони не обмежуються. Чимало процесів людського організму залежать від зміни дня й ночі. Навіть кожна окрема клітина має свій внутрішній годинник, який регулює її активність. Тому порушення добових ритмів супроводжує чимало захворювань, проявляючись у важкості засинання, нічних прокиданнях або ж надмірній сонливості протягом дня. Наведені стани часто присутні у пацієнтів з хворобою Альцгеймера, навіть на ранніх стадіях, коли амілоїдні бляшки в мозку ще формуються, а порушень когнітивних здібностей ще не помітно. Науковці з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі провели свої дослідження, щоб з’ясувати особливості зв’язку цього типу деменції з добовими ритмами.
Що вивчали вчені?
Білок в мозку YKL-40 вже декілька років як пов’язують із хворобою Альцгеймера, оскільки у пацієнтів з цим діагнозом суттєво зростає з часом його рівень у спинномозковій рідині. У новій роботі науковці спробували дослідити зв’язок між добовими ритмами, білком YKL-40 та хворобою Альцгеймера.
Коли вчені шукали гени, які регулюються в клітинах циркадними ритмами, то несподівано натрапили на ген білка YKL-40, чия активність керується генами “внутрішнього годинника”. Оскільки хвороба Альцгеймера характеризується наявністю хронічного запалення, то вчені перевірили, як циркадні гени впливають на клітини мозку в умовах запалення.
Які результати отримали?
З’ясувалося, що добові ритми визначають, скільки YKL-40 буде вироблятися. Якщо запалення розвивається в ранковий час, то білку виробляється більше, якщо у вечірній, коли “годинник” перебуває в іншій фазі, його продукується менше. Тоді вчені виростили лабораторних мишей зі схильністю до хвороби Альцгеймера, частина яких була позбавлена гену, відповідального за YKL-40. У пристарілому віці їхні мізки детально проаналізували. Виявилося, що в мишей без YKL-40 було приблизно вдвічі менше амілоїдних бляшок, ніж у тварин контрольної групи. У них знайшли суттєво більше клітин мікроглії — імунних клітин, що оточують бляшки та перешкоджають їхньому поширення. Тому дослідники припустили, що білок YKL-40 регулює активність клітин мікроглії, що поїдають амілоїд.
Коли група вчених проаналізувала дані про генетику 778 людей із досліджень старіння та деменції, то побачили, що приблизно чверть з них має генетичний варіант, який призводить до низького рівня YKL-40. У таких людей зниження когнітивної функції проходить на 16 відсотків повільніше, пишуть вчені.
Автори роботи сподіваються, що націлювання на білок YKL-40 може стати новим методом для боротьби з прогресуванням хвороби Альцгеймера.