Научная группа из Северо-западного Университета (Northwestern University) в Чикаго (США) сообщила, что инсулин способен защитить синапсы нервных клеток от повреждения, замедляя и предотвращая потерю памяти, происходящую при болезни Альцгеймера.

Открытие, свидетельствующее о том, что болезнь Альцгеймера может быть связана с новой формой диабета (диабет III типа), будет опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Работа была проведена на нейронах, выделенных из гиппокампа – важнейшего центра памяти в головном мозге. Исследователи культивировали нейроны в присутствии инсулина, а также вещества под названием розиглитазон (rosiglitazone), который стимулирует синтез инсулина и применяется в терапии диабета II типа. Клетки гиппокампа повреждаются одними из первых при развитии болезни Альцгеймера, так как они наиболее восприимчивы к токсичным белкам, появляющимся при данном заболевании в нервной ткани (т.н. ADDL-белки, от amyloid beta-derived diffusible ligands).

Было обнаружено, что инсулин блокирует воздействие на клетки ADDL-белков, и этот эффект усиливается розиглитазоном в случае, если концентрация инсулина в среде культивирования нейронов невелика. ADDL-белки обычно прикрепляются к синапсам, мешая прохождению нервных импульсов, в результате чего страдают все сферы мышления, в особенности память.

Биохимический механизм, запускаемый в нервных клетках инсулином, в конечном итоге приводит к уменьшению числа ADDL-связывающих сайтов на мембранах нервных клеток, что, собственно, и является причиной снижения количества токсичных белков, «налипающих» на синапсы. Профессор нейробиологии и физиологии Вильям Л. Кляйн (William L. Klein), возглавлявший работу, считает, что это открытие – начало новой эры в лечении болезни Альцгеймера. Чувствительность клеток к инсулину может снижаться с возрастом, что является дополнительным фактором риска для развития болезни Альцгеймера. Благодаря новому исследованию, пусть пока проведенному только на культурах клеток in vitro, показано, что возможно искусственно активировать молекулярные механизмы реакции на инсулин.

Олигомеры бета-амилоида (ADDL-белки) формируются, когда в тканях мозга появляются белки с аномальной пространственной конформацией. Эти белки начинают слипаться друг с другом, образуя крупные скопления. При болезни Альцгеймера эти скопления возникают вокруг нейронов, ответственных за процессы памяти, разрушая эти нейроны. Кроме того, ученые показали, что амилоид сам по себе разрушает инсулиновые рецепторы на клетках, делая их невосприимчивыми к инсулину. Недавно созданный препарат Namenda, как показали клинические испытания, может частично защитить нейроны от разрушения. Однако более эффективного метода терапии пока не существует.


Изображение, составленное из фотографий двух нейронов. В левой части показаны ADDL-белки (красным), прикрепившиеся к нервной клетке. Зеленым красителем показаны синапсы, которые разрушаются при «налипании» амилоида на нейрон. Справа показана нервная клетка, обработанная перед контактом с ADDL-белками инсулином. Клетка совершенно нормальна, с большим числом синапсов (зеленый), на ней практически нет адсорбировавшегося амилоида (красный).

Оригинальная статья: De Felice et al. Protection of synapses against Alzheimer's-linked toxins: Insulin signaling prevents the pathogenic binding of Au03B2 oligomers. PNAS, 2009; DOI: 10.1073/pnas.0809158106

По материалам:
Northwestern University