В недавнем исследовании учеными выявлена молекулярная взаимосвязь между уровнем глюкозы и вероятностью развития болезни Альцгеймера. Установлено, что повышенное содержание глюкозы в крови негативно влияет на функциональную активность фермента, участвующего в реакциях нейровоспаления на начальных стадиях развития болезни Альцгеймера. Ранее общепризнанным считалось представление о связи между гипергликемией и сахарным диабетом (СД), а также избыточной массой тела. Однако ассоциации между повышенным содержанием глюкозы крови и болезнью Альцгеймера до настоящего времени не рассматривались в качестве звеньев единого патогенеза. Было известно о том, что у пациентов с СД имеется повышенный риск развития болезни Альцгеймера по сравнению со здоровыми лицами. При болезни Альцгеймера аномальные протеины агрегируют с образованием бляшек и конгломератов в нервной ткани, приводя к прогрессирующему повреждению головного мозга и развитию тяжелых когнитивных расстройств. Ученым был известен факт о том, что глюкоза и продукты ее расщепления могут способствовать повреждению внутриклеточных протеинов в результате их гликозилирования, однако молекулярные нюансы в контексте потенциальной взаимосвязи между уровнем глюкозы и запуском нейродегенерации оставались неизученными.
В настоящем же исследовании научными сотрудниками кафедр биологии и биохимии, химии, фармации и фармакологии Университета Бата (University of Bath Departments of Biology and Biochemistry, Chemistry and Pharmacy and Pharmacology), Великобритания, в соавторстве с учеными Центра возрастных заболеваний Вольфсон при Королевском колледже Лондона (Wolfson Centre for Age Related Diseases, King’s College London), Великобритания, был проанализирован указанный механизм взаимовлияний.
Так, изучая образцы тканей мозга пациентов с болезнью Альцгеймера и сравнивая их с аналогичными образцами контрольной группы, авторы работы применяли метод флуоресцентного гель-электрофореза с фенилборонатом для выявления реакции гликозилирования. В ходе исследования выявлено, что на ранних стадиях болезни Альцгеймера наблюдается гликозилирование и окисление фактора, ингибирующего миграцию макрофагов (macrophage migration inhibitory factor — MIF). Описанная трансформация препятствует нормальной ферментативной активности и способности MIF активировать глиальные клетки. Как известно, MIF участвует в реакциях иммунного ответа и регуляции функций инсулина. Исходя из этого, авторы пришли к заключению о том, что гипергликемия в сочетании с окислительным стрессом и процессом гликозилирования представляются активными звеньями патогенеза при болезни Альцгеймера. В условиях развития указанного заболевания MIF вовлекается в глиальные реакции накопления в тканях головного мозга аномальных протеинов. Учитывая это, исследователи выдвинули предположение о том, что ингибирование и снижение активности MIF в результате гликозилирования может служить переломным моментом в прогрессировании заболевания, при этом активизация патологического процесса и развития заболевания, вероятно, связана с возрастанием степени гликозилирования MIF.
В целом результаты проведенного исследования свидетельствуют, что гликозилирование и окислительная трансформация MIF могут являться прямой молекулярной взаимосвязью между гипергликемией и дисрегуляцией врожденных индивидуальных иммунных механизмов при болезни Альцгеймера.
- Kassaar O., Morais M.P., Xu S. et al. (2017) Macrophage migration inhibitory factor is subjected to glucose modification and oxidation in Alzheimer’s disease. Sci. Rep., Feb. 23 (http://www.nature.com/articles/srep42874).
- University of Bath (2017) Sugar’s ‘tipping point’ link to Alzheimer’s disease revealed. Sci. Bul., Feb. 23 (http://sciencebulletin.org/archives/10689.html).
Наталья Савельева-Кулик
