Нейробіологи склали клітинний атлас, який на клітинному рівні показує прогресування хвороби Альцгеймера.
Американські дослідники створили найдетальнішу “карту” розвитку хвороби Альцгеймера на клітинному рівні. Аналіз показав деякі з нейронів, які втрачаються на ранніх етапах прогресування хвороби. Результати відкривають нові цілі для терапії.
Нейробіологи вивчили понад 3,4 млн клітин із 84 зразків мозку, пожертвуваних учасниками дослідження хвороби Альцгеймера. Для аналізу відбирали нейрони із середньої скроневої звивини – області, яка бере участь у роботі пам’яті, розумінні мови та обробці візуальної інформації. Вважається, що зміни в звивині пов’язані з переходом доклінічної патології в складну нейродегенерацію, пов’язану з деменцією.
Дослідники використовували для аналізу технологію одноклітинної та просторової геноміки. Вони вивчили активні гени, структури ДНК і точне розташування окремих клітин у ділянці середньої скроневої звивини в зразках мозку з хворобою Альцгеймера. Зібрані дані порівняли з картою нормального типу клітин мозку, створеною раніше.
Широкі борозни між звивинами на одному з мізків, пожертвуваних для дослідження, вказують на масову загибель нейронів через Альцгеймера. Зображення: Erik Dinnel / Allen Institute
На основі аналізу вчені склали часову шкалу клітинних і молекулярних змін, що відбуваються під час розвитку захворювання. Вони виявили, що одними з перших при хворобі Альцгеймера пошкоджуються соматостатин-експресуючі інгібуючі нейрони. Це відкриття стало несподіванкою, оскільки раніше дослідження фокусувалися на мікроглії та збуджувальних нейронах.
Нейробіологи також виявили дві окремі фази хвороби: повільне наростання аномальних клітинних змін на ранній стадії, що відбувається до появи симптомів, і швидші зміни на пізній стадії, що збігається з погіршенням когнітивних функцій.
Створена вченими “карта” дає змогу по-новому поглянути на хворобу Альцгеймера. Замість того щоб розглядати її тільки як патологію неправильно згорнутих білків, автори аналізу пропонують розглядати хворобу як розлад нейронних ланцюгів. Вони припускають, що рання втрата певних типів нейронів може запустити ефект доміно, порушуючи баланс між гальмуванням і збудженням у мозку і призводячи до масштабних порушень.
Можливість виявити найбільш ранні зміни в мозку дасть змогу лікарям втрутитися до того, як хвороба завдасть серйозної шкоди. Вчені сподіваються, що, захищаючи найуразливіші типи клітин, вдасться запобігти каскаду подій, що ведуть до розвитку деменції.