Gladstone: атлас белков крови у мышей — гематоэнцефалический барьер пропустил 92 из 861
Работа на мышах в Cell описала белки крови, которые проникают в мозг, и связала снижение поступления APOA1 с ранними изменениями в мышиной модели болезни Альцгеймера.
Исследователи Gladstone Institutes в Сан-Франциско под руководством Эндрю Янга (Andrew Yang, PhD) на мышах составили первый атлас белков крови, которые переносятся через гематоэнцефалический барьер в мозг. По сообщению журнала Cell, которое освещает eurekalert.org, в атласе пока 92 белка eurekalert.org
eurekalert.orgeurekalert.orgОткрыть источник ↗. Из 861 белка, которые отслеживала команда, барьер пропустил в мозг только 92.
Как белки крови отслеживали на пути в мозг
Авторы сообщили, что существующие методы были малоэффективны и могли вмешиваться в процессы организма. Поэтому команда использовала химию мечения белков, отмеченную Нобелевской премией: пометили весь набор белков крови мыши и ввели их обратно в кровоток животных. Затем исследовали ткань мозга, чтобы увидеть, какие меченые белки пересекли барьер.
Большинство белков, попавших в мозг, вырабатывались в отдалённых частях тела, прежде всего в печени. Результаты говорят о том, что барьер с помощью специализированных рецепторов распознаёт и переносит определённые белки плазмы. Внутри мозга разные белки направлялись к определённым типам клеток.
Пример — аполипопротеин A1 (APOA1): он синтезируется в печени и доставляется к астроцитам. Там он активирует путь, поддерживающий здоровые связи между нейронами; нарушение этого пути ранее связывали с более высоким риском болезни Альцгеймера eurekalert.org
eurekalert.orgeurekalert.orgОткрыть источник ↗. Другой белок печени, альфа-1-антитрипсин, поступает в микроглию; у здоровых мышей микроглия, захватившая больше этого белка, чаще экспрессировала гены, связанные с нейродегенерацией.
Что изменилось в мышиной модели болезни Альцгеймера
В мышиной модели болезни Альцгеймера барьер переставал импортировать защитные белки, такие как APOA1, ещё до того, как начинал разрушаться и пропускать вредные белки. Это сопровождалось потерей связей между нейронами, изменениями поведения и другими ранними признаками болезни. У этих мышей уровень APOA1 в мозге был снижен, а поступление альфа-1-антитрипсина возросло.
У мышей, сконструированных так, чтобы печень вырабатывала дополнительный APOA1, больше белка проходило через барьер, и признаков болезни Альцгеймера у животных было меньше. Авторы предполагают, что транспортная функция барьера может быть ранней точкой отказа при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях.
Они называют два возможных направления: усиление выработки полезных белков в таких органах, как печень, и использование природной системы «почтовых индексов» барьера для доставки терапии к определённым типам клеток мозга eurekalert.org
eurekalert.orgeurekalert.orgОткрыть источник ↗. Группа также изучает, как с помощью транспортного аппарата барьера помочь лекарствам попасть в мозг. Все результаты пока получены на мышах.
