Актуальность
Известно, что подавляющее большинство доминантных мутаций, инициирующих ранний дебют семейной болезни Альцгеймера, связано преимущественно с тремя генами: PSEN1, PSEN2 и APP. Итогом взаимодействия указанных мутаций является накопление белковых дериватов амилоида β из протеина — предшественника APP. Данная модель развития патологии является ключевым фрагментом амилоидной гипотезы патогенеза заболевания.
Материалы и результаты нового исследования
Коллективом ученых Аделаидского университета (University of Adelaide), Австралия, описана потенциальная взаимосвязь между метаболизмом внутриклеточного железа и редкими генетическими мутациями, вызывающими развитие болезни Альцгеймера. Основные положения работы опубликованы в издании «Frontiers in Neuroscience» 13 августа 2018 г.
Исходным тезисом новой исследовательской идеи стало предположение о том, что аномалии, отмечаемые при унаследованном варианте деменции альцгеймеровского типа, могут быть результатом изменений, связанных с нарушениями клеточного метаболизма железа нейронами.
В недавнем исследовании ученые представили результаты оценки возможных альтернативных взаимосвязей — дисрегуляции гомеостаза уровня внутриклеточного железа как одного из общих нарушений обменных процессов в организме при раннем развитии болезни Альцгеймера семейного типа. По мнению авторов работы, данная гипотеза перспективна, поскольку описывает четкую взаимосвязь между мутациями при раннем дебюте болезни Альцгеймера семейного типа и такими основными характеристиками данного заболевания, как митохондриальные дисфункции, сосудистые факторы риска и гипоксия, нарушения энергетического метаболизма и черты воспалительных изменений.
Комментируя работу, Майкл Ларделли (Michael Lardelli), доцент Школы биологических наук (School of Biological Sciences) Аделаидского университета, отметил, что железо является эссенциальным микроэлементом, обеспечивающим нормальное функционирование клеток. В частности, железо является основой работы митохондрий — микроорганелл, отвечающих за энергетические ресурсы. При этом генетические мутации, наблюдающиеся при развитии семейного типа болезни Альцгеймера, по-видимому, определяют особенности целлюлярного транспорта микроэлемента в нейроны, равно как и нюансы внутриклеточного метаболизма и его обратной нейрональной экскреции. Учитывая же масштаб энергозатрат нервных клеток, предположение о том, что даже минимальные нарушения указанных механизмов могут иметь серьезные долгосрочные последствия, представляются обоснованными. Кроме того, железо является ключевым компонентом воспаления и связанным с ним активным синтезом повреждающих молекул — реактивных форм кислорода (reactive oxygen species), что является характерной особенностью нейродегенеративного процесса.
Выводы
Таким образом, соединив новый тезис с ранее известными данными, исследователи представили модель стресс-индуцированного развития (Stress Threshold Change of State model) болезни Альцгеймера, которая могла бы объяснить возможность как раннего дебюта болезни Альцгеймера семейного типа, так и спорадическое развитие поздних форм заболевания. В заключение авторы работы отметили, что в будущем исследования роли дисрегуляции метаболизма железа в организме могут стать ведущим направлением в поисках объяснений патогенеза упомянутых форм деменций.
- Lumsden A.L., Rogers J.T., Majd S. et al. (2018) Dysregulation of neuronal Iron homeostasis as an alternative unifying effect of mutations causing familial Alzheimer’s disease. Front. Neurosci., Aug. 13 [Epub. ahead of print].
- University of Adelaide (2018) Scientists propose a new lead for Alzheimer’s research. ScienceDaily, Aug. 14.
Наталья Савельева-Кулик
