Нервові стовбурові клітини генерують нові нейрони за допомогою процесу, який називається нейрогенезом. Згідно з минулими дослідженнями, нейрогенез порушується у пацієнтів із хворобою Альцгеймера (БА) та моделями мишей із сімейною хворобою Альцгеймера (ФАД). Однак, чи відіграють нові нейрони причинну роль у дефіциті пам'яті, невідомо. Також залишається незрозумілим, чи дефекти нейрогенезу сприяють когнітивним порушенням AD.
У новому дослідженні Університет Іллінойса, Чикаго, вчені показали, що нові нейрони можуть включатися в нейронні ланцюги, які зберігають спогади, і відновлюють їх нормальне функціонування. Вони виявили, що збільшення виробництва нових нейронів у мишей з Альцгеймера захворювання (AD) позбавляє тварин від дефектів пам’яті.
Вчені прискорили нейрогенез у мишей з AD шляхом генетичного підвищення виживання нейрональних стовбурових клітин. Вони видалили ген Bax, який відіграє вирішальну роль у загибелі нейрональних стовбурових клітин. Це викликає дозрівання більшої кількості нових нейрони. У двох різних тестах, що перевіряли просторове розпізнавання та контекстну пам’ять, продуктивність тварин була відновлена за рахунок збільшення генерації нових нейронів.
Шляхом флуоресцентного мічення нейронів, активованих під час отримання та відновлення пам’яті, дослідники визначили, що в мозку здорових мишей нейронні ланцюги, задіяні у зберіганні спогадів, включають багато новоутворених нейронів поряд із старшими, більш зрілими нейронами. Ці схеми збереження пам’яті містять менше нових нейронів у мишей AD, але інтеграція новоутворених нейронів відновилася, коли нейрогенез було збільшено.
Додаткові дослідження нейронів, які складають схеми зберігання пам’яті, показали, що сприяння нейрогенезу також збільшує кількість дендритних шипів — структур у синапсах, які, як вважають, є важливими для формування пам'яті— і повертає шаблон експресії генів у нейронах до нормального.
Професор Орлі Лазаров з кафедри анатомії та клітинної біології Чиказького медичного коледжу Університету Іллінойсу сказав, «Наше дослідження вперше показало, що порушення нейрогенезу гіпокампа відіграють важливу роль у дефіциті пам’яті, пов’язаному з AD, зменшуючи доступність незрілих нейронів для формування пам’яті. У сукупності наші результати свідчать про те, що посилення нейрогенезу може мати терапевтичне значення для пацієнтів з AD».
Довідка з журналу:
- Рачана Мішра, Тронгха Фан та ін. Посилення нейрогенезу усуває порушення пам’яті при хворобі Альцгеймера, відновлюючи нейрони, що зберігають пам’ять. J Exp Med (2022) 219 (9): e20220391. DOI: 10.1084/jem.20220391
