Прогрессирующее снижение когнитивных способностей – одна из наиболее известных черт болезни Альцгеймера. Его степень связана с уровнем бета-амилоида в нейронах, ведь именно из-за него возникают нарушения синаптической передачи сигнала от нейрона к нейрону. А знаете, что ещё играет роль в реализации синаптического потенциала? Белок нейрогранин, который находится на постсинаптической мембране (мембране нейрона, «принимающего» сигнал. Научная группа из Китая научила вирус доставлять ген этого белка в нейроны мозга, о чём рассказала в журнале Experimental & Molecular Medicine.
Схема эксперимента. Когнитивные функции снижены из-за нехватки нейрогранина (верхнее изображение). Доставка лентивирусного вектора со встроенным в него генетическим материалом белка повысила экспрессию нейрогранина и улучшила когнитивные функции. Credit: Experimental & Molecular Medicine
Нейрогранин обеспечивает поддержку и усиление синаптической пластичности и когнитивных функций. Более того, его уровень также коррелирует со степенью тяжести болезни Альцгеймера: экспрессия нейрогранина тем ниже, чем больше в нейронах бета-амилоида.
Исследователи из Китая проверили, возможно ли побороть болезнь Альцгеймера «с изнанки», искусственно повысив уровень экспрессии нейрогранина. Для этого они вводили в мышиный гиппокамп… вирус, в генетическом материале которого закодирован синтез нейрогранина. То есть, размножаясь, он будет заставлять клетки продуцировать этот белок. Для организма вирус, кстати, совсем не опасен.
Учёные встроили в геном лентивируса конструкт для продукции нейрогранина. После того, как продукцию белка подтвердили на культуре клеток и с помощью иммуно-блота (метода, позволяющего определять наличие в материале определённых белков), исследователи взяли популяцию мышей C57BL/6 – линию с высокой частотой развития болезни Альцгеймера – и ввели раствор, содержащий вирус, прямо в зубчатую извилину гиппокампа. Ну а контрольной группе пришлось ввести лентивирус без конструкта.
Через некоторое время мышей заставили проходить специальные тесты на любознательность, которые отражают их познавательную активность и когнитивные функции. К таким относится, например, новый бокс с разными предметами. Чем «умнее» мышь, тем дольше и тщательнее она эти новые объекты исследует. Мыши, которым инъецировали лентивирус с нейрогранином, проявляли повышенную исследовательскую активность.
После этого учёные проанализировали срезы гиппокампа экспериментальных животных. Флуоресцентными методами подтвердили, что вирус действительно попадает в клетки и действительно активизирует экспрессию белка.
Статистический анализ поведения мышей и срезов их гиппокампа показал, что именно грызуны, проявляющие высокую любознательность, имели усиленную экспрессию нейрогранина. Кроме того, у них оказались более высокие результаты в тестах на рабочую, долговременную и кратковременную память. А вот в моторных проявлениях между экспериментальной и контрольной группами различия не были статистически значимыми.
Все эти данные свидетельствуют о том, что проявления болезни Альцгеймера поддаются некоторым методам терапии, что уже вполне неплохо и приближает наше понимание того, как и чем будет лечиться эта патология, от которой на сегодняшний день не существует действенного лечения. Но результаты, опять же, есть лишь для животных… Посмотрим, насколько они окажутся применимы к человеку.
Текст: Дарья Тюльганова
Intrahippocampal injection of a lentiviral vector expressing neurogranin enhances cognitive function in 5XFAD mice by Seong Gak Jeon, Moonkyung Kang, Yeon-Soo Kim, Dong-Hyun Kim, Dong Woo Nam, Eun Ji Song, Inhee Mook-Jung & Minho Moon in Experimental & Molecular Medicine, volume 50, page e461 (2018). Published March 2018.
doi:10.1038/emm.2017.302
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
