Одним из характерных признаков болезни Альцгеймера – частой причины старческого слабоумия, служит накопление в тканях мозга патологического белка бета-амилоида. Недавно ученые подтвердили участие в этом процессе всем известного жироподобного органического вещества – холестерина. Но вот как применить это знание на практике, неясно
Слово «холестерин» стало почти ругательством для многих людей, в первую очередь стремящихся к здоровому образу жизни. Во многом это случилось благодаря заявлениям ВОЗ, объявившей холестерин чуть ли не главной причиной появления «тихого убийцы» атеросклероза.
На самом деле это соединение является не только важнейшим строительным «кирпичиком» всех клеточных мембран животных, но и настоящим «многостаночником». Так, холестерин служит предшественником стероидных гормонов, в том числе половых, и желчных кислот, необходимых для пищеварения; много холестерина содержится в нервной ткани, где он выполняет важные функции.
В мембране клеток холестерин наряду с другими специфическими липидными молекулами находится в особых структурированных областях – так называемых липидных рафтах. Эти участки обеспечивают раздельную локализацию белков и липидов и координируют разнообразные клеточные процессы, протекающие в мембранах, такие как сборка сигнальных молекул, перемещение мембранных белков и т.п.
Патологический белок бета-амилоид – один из главных признаков болезни Альцгеймера, образует в мозге больных нерастворимые бляшки. Холестерин давно «подозревали» в участии в синтезе и накоплении этого белка, но детально изучить эту связь не позволяли технологические ограничения. Сейчас для решения этого вопроса ученые из США использовали метод микроскопии сверхвысокого разрешения, позволяющий непосредственно «наблюдать» за биохимическими процессами в тканях мозга мышей.
Как известно, нейроны взрослого человека холестерин не синтезируют. Эта функция остается у вспомогательных клеток мозга – астроцитов, которые производят холестерин и транспортируют его к нейронам с помощью белка апоЕ. Ученые предположили, что с помощью холестерина астроциты регулируют процессы в липидных рафтах и таким образом контролируют накопление в нейроне бета-амилоида.
Основания для такого предположения были. В более раннем исследовании ученые уже доказали участие холестерина в работе ряда анестетиков, используемых для общего наркоза. Именно холестерин оказался прямым посредником в мембранно-опосредованном механизме действия этих лекарств, выражающемся в разобщении фермента и его субстрата.
Чтобы проверить свои выводы, исследователи провели серию экспериментов на генно-инженерных мышах с избыточной продукцией бета-амилоида – животной модели болезни Альцгеймера. При «выключении» в астроцитах этих мышей синтеза холестерина уровень продукции бета-амилоида снизился почти до нормального, а амилоидные бляшки практически исчезли.
Оказалось, что холестерин в виде комплекса с транспортным белком апоЕ способствует перемещению предшественника бета-амилоида в липидные рафты мембраны нейрона, где из него образуется патологический белок. Блокирование потока холестерина из астроцитов к нейронам приводит к потере контакта этого предшественника с липидными рафтами, что блокирует его дальнейшие превращения. Так что именно холестерин, по сути, определяет, сколько бета-амилоида будет накапливаться в нейроне.
К сожалению, это знание пока не имеет прямого практического выхода. Как упоминалось выше, холестерин необходим мозгу для многих процессов, включая поддержание когнитивных функций, так что просто «выключить» его у людей, как у экспериментальных мышей, не получится.
Фото: https://commons.wikimedia.org