Нарушение дренажа мозга на ранних стадиях может вызвать болезнь Альцгеймера

Исследователи из лаборатории Эндрю Янга в Институте Гладстона совершили прорыв в понимании того, как мозг избавляется от белкового «мусора». Результаты их работы, опубликованные в журнале Cell, опровергают десятилетнюю догму о том, что главный путь вывода отходов из центральной нервной системы лежит через лимфатические узлы шеи. Оказалось, что это не так. Предыдущие эксперименты, в которых учёные вводили краситель в спинномозговую жидкость, были ошибочны — сам краситель нарушал работу системы, которую они пытались изучить.

Команда Янга пошла другим путём. Они генетически модифицировали нейроны мышей, заставив их производить ярко-зелёный флуоресцентный белок ZsGreen. Учёные отслеживали не путь жидкости, а путь самого «мусора». Результат оказался неожиданным: большая часть светящегося белка практически не добиралась до шейных лимфоузлов. Вместо этого отходы уходили через плотные оболочки мозга, затем через кости черепа и носовые ходы.

Исследователи установили так называемую «модель ближайшего выхода»: белки из верхних отделов мозга покидают его через верхние пути, а из глубоких структур — через каналы у основания. Это открытие, по словам соавтора Налини Рао, может объяснить, почему болезнь Альцгеймера поражает одни зоны мозга сильнее других — возможно, локальные «канализации» забиваются быстрее при болезни. Скорость вывода также оказалась разной: через оболочки и нос белок уходил быстро, а через череп — медленно.

Особый интерес вызвало обнаружение иммунных клеток на границах мозга, которые буквально задерживали проходящие мимо белки и «изучали» их. Учёные полагают, что медленный отток через череп необходим, чтобы дать иммунной системе время познакомиться с мозговыми белками и распознать их как «свои» — это своего рода иммунологический паспорт, предотвращающий аутоиммунные атаки.

На мышиных моделях заболеваний картина стала ещё яснее. При сильном воспалении пути сбивались, и белок попадал прямо в кровоток. А при болезни Альцгеймера наблюдалась обратная ситуация: токсичный белок накапливался внутри мозга, не находя выхода, причём эти сбои проявлялись уже на самых ранних стадиях. Учёные надеются, что воздействие на пограничные ткани мозга позволит восстановить дренаж и замедлить прогрессирование нейродегенеративных заболеваний. Следующий этап — проверить, как эти пути меняются с возрастом и зависит ли их работа от качества и продолжительности сна.