Блокирование связанной с иммунитетом молекулы, застрявшей в кровеносных сосудах, останавливает потерю памяти.
Что-то в старой крови вредно для мозга. Плазма из крови пожилых особей ухудшает познание и биологические показатели мозга при попадании в организм молодых мышей. А «молодая» плазма омолаживает старый мозг.
Большая часть этих исследований пришла от группы нейробиологов Тони Висса-Корая из Стэнфордского университета, которая занимается выяснением того, какие компоненты крови могут быть ответственны за это. Одно из предыдущих исследований выявило белок, который с возрастом снижается, что оказывает сильное положительное влияние.
Для исследования команда Wyss-Coray разработала новый метод.
"Мы аргументировали это тем, что плазма взаимодействует с мозгом через кровеносные сосуды",
- говорит Висс-Корай.
"Итак, мы посмотрели на белки, которые меняются с возрастом и имеют какое-то отношение к сосудистой структуре."
Один белок, который с возрастом становится все более обильным, VCAM1, выделился, и команда показала, что он, кажется, играет ключевую роль в влиянии старения крови на мозг. Биологические и когнитивные меры указывали на то, что блокирование VCAM1 не только не позволяет старой плазме повреждать мозг молодых мышей, но даже устранить проблемы у старых. Эта работа имеет важные последствия для связанного с возрастом когнитивного спада и заболеваний мозга.
"Когнитивная дисфункция при старении является одной из наших самых больших биомедицинских проблем, и у нас нет эффективной медицинской терапии. Нет",
- говорит невролог Дина Дубал из Калифорнийского университета, Сан-Франциско, которая не участвовала в исследовании.
"Это такая важная линия исследования, она имеет огромные последствия".
VCAM1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1) - белок, выступающий из эндотелиальных клеток, выстилающих стенки кровеносных сосудов и защелкивающихся на циркулирующих иммунных клетках (лейкоцитах). Он реагирует на травму или инфекцию увеличением количества и инициированием иммунных реакций. Фермент снимает VCAM1 с эндотелиальных клеток примерно с той же скоростью, с которой он вырабатывается, поэтому общее количество в клетках остается достаточно стабильным, а количество в циркулирующих клетках является хорошим прокси-сервером для этого.
Сначала исследователи проверили, сопровождается ли увеличение циркуляции VCAM1 с возрастом также большим количеством белка, связанного с клетками, что, как они выяснили, характерно примерно для 5 процентов клеток эндотелия мозга.
Затем они использовали ультрасовременную технологию генетического секвенирования "одной клетки" для обследования этих редких клеток, обнаружив, что в них содержится много рецепторов провоспалительных белков, известных как цитокины.
"Это как эти клетки, которые экспрессируют VCAM1, являются одним из типов сенсоров кровяной среды",
- говорит Висс-Корай.
Исследователи хотели узнать, сопровождается ли это увеличение VCAM1, прикрепленного к клеткам, лишь признаками старения мозга, или же оно действительно помогает причинить вред. Один из признаков старения мозга - это широко распространенная активация его иммунных клеток, называемая микроглиями. Эти "клеточные домохозяйки", которые обычно выполняют рутинные хозяйственные функции, приходят в воспалительное состояние, высвобождая цитокины и свободные радикалы.
"Значит, они не убирают дом, они его портят",
- говорит Вис-Корай.
Другим показателем является снижение активности, связанной с образованием новых клеток мозга в гиппокампе, области мозга, вовлеченной в память, и одной из немногих областей, которые, как считалось, производят новые клетки во взрослой жизни. Команда использовала два метода для блокирования VCAM1: Один из них генетически удалил белок из мозга мышей. Другой ввел антитело, которое связывается с ним, чтобы остановить прикрепление чего-либо еще. Оба метода предотвратили признаки старения мозга у молодых мышей, зараженных старой плазмой, и обратили вспять существующие маркеры в мозгах пожилых мышей. Затем исследователи провели тесты на изучение и память мышей. В одном из них, который предполагает запоминание того, через какие из нескольких ям можно безопасно проскочить, лечили как старых мышей, так и молодых, после того, как они были полностью обучены.
"Пожилые мыши выглядели так, как будто они снова были молодыми с точки зрения их способности учиться и запоминать",
- говорит Дубаль.
"Это замечательно".
Продолжение следует.