Дослідники з Колумбійського університету вивчили вплив APOE ε4 на гематоенцефалічний бар'єр за допомогою аналізу тканин головного мозку та спинномозкової рідини, моделей на основі стовбурових клітин, органоїдів судин, а також доклінічних експериментів на моделях тварин.
APOE ε4 вважається найбільш сильним поширеним генетичним фактором ризику хвороби Альцгеймера. За статистикою, його носієм є приблизно кожна п'ята людина. При цьому наявність APOE ε4 не означає, що деменція неодмінно з'явиться. Раніше дослідники виявили рідкісну мутацію в гені FN1, яка знижує накопичення фібронектину та пов'язана із захистом носіїв APOE ε4 від нейродегенерації.
Нова робота пояснює, чому ця захисна мутація може мати такий ефект: зниження рівня фібронектину не просто пов'язане із меншим ризиком захворювання, а перешкоджає пошкодженню гематоенцефалічного бар'єру, повідомляється на сайті університету.
У всіх моделях, що вивчаються, результати виявилися схожими. APOE ε4 підвищував рівень фібронектину та сприяв його накопиченню навколо кровоносних судин мозку. У мишей з APOE ε4 рівень фібронектину в мозку був майже вдвічі вищим, ніж у тварин з варіантом APOE ε3. Одночасно дослідники виявили ознаки порушення гематоенцефалічного бар'єру.
Потім вчені перевірили, чи фібронектин є причиною пошкодження судин або тільки пов'язаний з ним. Для цього вони збільшили кількість людського фібронектину в астроцитах, які беруть участь у підтримці гематоенцефалічного бар'єру. Одного цього зміни виявилося достатньо, щоб бар'єр став проникним.
Пізніше вони також встановили механізм ушкодження. Надлишок фібронектину передавав аномальні сигнали всередину клітин та в результаті порушувалася робота системи факторів зростання. Ці сигнали необхідні взаємодії астроцитів і клітин кровоносних судин та підтримки гематоэнцефалического бар'єру.
Результати аналізу тканин людей із хворобою Альцгеймера відповідали даним експериментам.
Потенційно автори розглядають кілька можливих способів лікування та профілактики нейродегенерації. Наприклад, можна запобігти накопиченню фібронектину, заблокувати небажані молекулярні сигнали або відновити фактори росту, необхідні для нормальної роботи гематоенцефалічного бар'єру.
Раніше ще два дослідження змінили уявлення про механізми розвитку хвороби Альцгеймера.
