Ученые усилили новые нейроны для восстановления памяти и улучшения настроения в модели болезни Альцгеймера
В мозге взрослого человека гиппокамп на протяжении всей жизни генерирует новые нейроны (нейроны, рожденные во взрослом возрасте, или ABNs), что помогает поддерживать память и регулировать эмоции. Этот процесс называется "нейрогенез гиппокампа взрослых (AHN)". У пациентов с болезнью Альцгеймера (AD) этот процесс нарушен, что приводит к снижению производства ABNs более низкого качества. Поскольку AHN играет ключевую роль как в когнитивных (потеря памяти), так и в некогнитивных (тревога, депрессия) симптомах AD, одним из способов облегчения симптомов может быть восстановление AHN.
Исследование ученых из UNC School of Medicine, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, показало, что стимуляция области мозга под названием супрамамиллярное ядро (SuM) в гипоталамусе эффективно усилила нейрогенез в поврежденном мозге мышей с моделью AD. После стимуляции SuM в мозге AD развилось больше ABNs с улучшенными качествами. Важно, что активация этих "улучшенных" ABNs восстановила как когнитивные, так и аффективные дефициты у мышей.
"Давно стоял вопрос, можно ли достаточно усилить AHN в поврежденном мозге AD, чтобы улучшить его функции", — сказал старший автор Хуан Сонг. — "Манипулируя небольшим количеством ABNs в мозге AD, мы показали, что ABNs можно усилить даже в присутствии патологии AD, и эти усиленные ABNs важны для восстановления поведения и функции гиппокампа".
Для усиления ABNs ученые использовали двухэтапную стратегию:
- Оптогенетическая стимуляция SuM для увеличения количества и улучшения свойств ABNs.
- Хемогенетическая стимуляция активности уже "усиленных" ABNs.
"Интересно, что стимуляция только SuM или активация только ABNs без стимуляции SuM не восстановили поведенческие дефициты у мышей с AD", — отметил Сонг. — "Эти результаты предполагают, что для терапевтического эффекта в мозге AD необходимо многоуровневое усиление ABNs: увеличение их числа, улучшение свойств развития и повышение их активности".
Анализ белковых изменений в гиппокампе в ответ на активацию усиленных ABNs выявил активацию ключевых клеточных путей, важных для:
- Синаптической пластичности нейронов (улучшение коммуникации).
- Фагоцитоза микроглии (эффективное очищение от бляшек).
"Поразительно, что многоуровневое усиление небольшого числа ABNs приводит к столь значительному функциональному вкладу в больном мозге AD", — заключил Сонг. — "Будущие усилия будут направлены на поиск лекарств, имитирующих этот полезный эффект, для создания высокотаргетных терапий против AD и деменции".