Авторы исследования подчеркивают, что эти выводы сделаны на основе экспериментов на трансгенных мышах, моделирующих болезнь Альцгеймера, а не на пациентах, сообщили в пресс-службе ЮУрГУ.
Сейчас активно изучаются природные соединения, которые способны одновременно воздействовать на несколько звеньев болезни Альцгеймера — воспаление, окислительный стресс и образование бета-амилоида.
Директор научно-образовательного Российско-китайского центра системной патологии совместно с коллективом китайских нейробиологов из города Ухань опубликовал по этой проблеме статью в Журнале перспективных исследований (Journal of Advanced Research), входящем в первый квартиль научных изданий Scopus.
Для экспериментов использовались трансгенные мыши линии 5xFAD, которым не нужно ждать старости: с рождения в их мозге накапливается избыточный белок бета-амилоид, который служит причиной болезни Альцгеймера. Эксперименты проводились в соответствии с кодексом этики по обращению с животными, разработанным в Хуачжунском университете науки и технологий.
Разумеется, даже такие мыши не проявляли агрессию непрерывно. Испытуемую особь держали две недели в одиночестве, с неограниченным доступом к еде и питью, а потом выпускали в незнакомую комнату, давая на адаптацию 1 час. Затем на 10 минут запускали мышь-нарушителя, постороннего самца. Если здоровые мыши из контрольной группы чаще обнюхивали или избегали друг друга, трансгены реагировали на чужака агрессивно: писком, укусами, преследованием и другими атакующими движениями.
Ученые нашли зону мозга, отвечающую за агрессию при болезни Альцгеймера. Избыточный бета-амилоид накапливался в дорсальной зоне в области гиппокампа. Аномальная активность нейронов проецировалась на дорсальную латеральную перегородку. Получалось что-то вроде «короткого замыкания» в одном из «контуров» мозга цепочки нейронов начинали работать в режиме перегрузки, что запускало агрессивное поведение.
Исследователи попытались воздействовать на данный контур в мозге мышей методами оптогенетики. Мышам имплантировали оптические волокна, что позволяло с помощью световых сигналов регулировать активность контура, снижая и повышая агрессию словно по щелчку выключателя.
Наконец, было найдено средство, снижающее концентрацию бета-амилоида – урсоловая кислота. Урсоловая кислота содержится в кожуре яблок, розмарине, тимьяне и многих других растениях. Ранее ее применяли как противовоспалительное средство, но теперь обнаружены новые лечебные свойства. Мышам с болезнью Альцгеймера давали урсоловую кислоту в течение месяца, и количество токсичного бета-амилоида в их мозге снижалось. Мыши переставали проявлять агрессию к «чужакам». Таким образом, факт снижения агрессии подтверждён в экспериментальной модели, а предполагаемый механизм ее уменьшения связан с влиянием урсоловой кислоты на переработку бета-амилоида в мозге.
Оказалось, что урсоловая кислота воздействует на белок Gab1. У агрессивных мышей этого белка накапливалось слишком много, и он блокировал важный процесс «уборки клеточного мусора» — аутофагию. Исследователи рассматривают эту связь как возможное объяснение того, как природное соединение влияет на «уборку клеточного мусора» в нейронах и, в конечном счёте, на поведение животных.
Тогда генетики модифицировали гены мышей так, чтобы снизить уровень белка Gab1. И трансгенные мыши выздоравливали от агрессии безо всякой урсоловой кислоты.
В перспективе такие результаты могут стать основой для разработки новых подходов к терапии болезни Альцгеймера и лучше понять, как контролировать поведенческие нарушения при этом заболевании.