На фотографии показаны нейроны (красные) с мутацией в гене MAPT - гене, который делает белок тау. У людей с этой мутацией развивается лобно-височная деменция. (Фото: Сидхартха Махали)

Ученые обнаружили одиночную мутацию в одном гене, которая вызывает унаследованную форму лобно-височной деменции, которая затрудняет общение нейронов в головном мозге, что приводит к нейродегенерации.

В отличие от более распространенной болезни Альцгеймера, лобно-височная деменция поражает молодых людей. Люди с этой болезнью обычно начинают страдать от потери памяти своими ранними 60, но это может повлиять на некоторых людей столь же молодых, как и их 40. Не существует эффективных способов лечения этого заболевания, что составляет примерно 20 процент от всех случаев раннего слабоумия.

Новые данные сосредоточены на гене MAPT, который делает белок, называемый тау, также связанным с когнитивным снижением при болезни Альцгеймера. Выявление нижестоящих эффектов мутации может помочь определить новые цели лечения лобно-височной деменции, болезни Альцгеймера и других заболеваний, связанных с тау, включая болезнь Паркинсона.

«Мы продемонстрировали, что мы можем фиксировать изменения в клетках человека, культивируемых в блюде, которое также появляется в мозге людей ... с лобно-височной деменцией», - говорит Селеста М. Карч, доцент кафедры психиатрии в Вашингтонском университете в Сент-Луисе и старший автор статьи, которая появляется в Трансляционная психиатрия.

«Важно отметить, что подход, который мы используем, позволяет нам сосредоточиться на генах и путях, которые изменяются в клетках и в мозге пациента, на которые могут влиять соединения, уже одобренные FDA. Мы хотим оценить, может ли какое-либо из этих соединений предотвратить потерю памяти или даже восстановить память у людей с лобно-височной деменцией путем улучшения функции этих нарушенных путей », - говорит Карч.

Отсутствие взаимопонимания

Для исследования ученые собрали образцы кожи от пациентов с лобно-височной деменцией со специфической мутацией в гене MAPT.

Затем исследователи превратили клетки кожи пациентов в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые способны расти и развиваться в клетки любого типа в организме. Исследователи обработали эти стволовые клетки соединениями, которые уговаривали их расти и развиваться в нейроны, которые также имели мутацию MAPT. Затем, используя технологию редактирования генов под названием CRISPR, исследователи устранили мутацию в некоторых нейронах, но не в других, и наблюдали за тем, что произошло.

«Мы обнаружили различия в генах и путях, связанных с клеточной связью, что свидетельствует о том, что мутация изменяет способность нейронов общаться», - говорит со-старший автор Карлос Кручага, доцент психиатрии.

«Первоначальная мутация в MAPT является ключевым изменением, которое запускает заболевание, и является потенциальной мишенью для терапии, но есть другие гены ниже по течению от гена MAPT, которые также являются хорошими мишенями, которые можно использовать для лечения заболевания».

предотвращение повреждения

В нейронах с мутацией исследователи обнаружили изменения в генах 61, включая гены, которые создают ГАМК-рецепторы на нейронах головного мозга. ГАМК-рецепторы являются основными ингибирующими рецепторами в мозге и являются ключом к нескольким типам связи между клетками мозга.

Исследователи идентифицировали подобные нарушения в генах, которые делают ГАМК-рецепторы, когда они проводили эксперименты на животных моделях и анализировали ткани мозга от пациентов, которые умерли от лобно-височной деменции. Они также изучили результаты общегеномного исследования ассоциации более чем 2,000 пациентов с лобно-височной деменцией и более 4,000 без расстройства. Этот анализ также указал на гены, связанные с ГАМК, в качестве потенциальных мишеней.

«Используя наши нейроны, полученные из стволовых клеток, у нас есть возможность в человеческой ткани нацелиться на некоторые из этих генов ГАМК перед нейродегенерацией, которую мы видим в посмертной ткани, которую мы изучаем», - говорит Харари. «Таким образом, по крайней мере, в клеточных культурах мы можем узнать, предотвращают ли потенциальные методы лечения ущерб, вызванный унаследованными формами лобно-височной деменции».

Исследователи полагают, что, изучая редкие наследственные формы заболеваний головного мозга, они узнают много нового о том, как лечить наиболее распространенные формы этих расстройств.

«Генетические формы лобно-височной деменции и болезни Альцгеймера вызваны редкими мутациями», - говорит Кручага. «Но они имеют много общего с более типичными случаями этих заболеваний. Если мы понимаем эти случаи, вызванные наследственными мутациями, мы также должны лучше понимать распространенные формы этих заболеваний ».

Исследование финансировалось Национальным институтом старения Национальных институтов здравоохранения и Сетью преимущественно унаследованных от болезни Альцгеймера. Консорциум Тау, Ассоциация Альцгеймера, Немецкий центр нейродегенеративных заболеваний, Институт неврологических исследований Рауля Карреа, Японское агентство медицинских исследований и разработок, AMED и проект исследований и разработок в области технологий здравоохранения Кореи через Корейский институт развития индустрии здравоохранения предоставили дополнительное финансирование. .

Источник: Вашингтонский университет в Сент-Луисе

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon