Учёные из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показали на модели мышей, что болезнь Альцгеймера влияет на работу циркадных ритмов в определённых типах клеток мозга. Эти нарушения изменяют активность сотен генов, регулирующих время и интенсивность их включения и выключения, что приводит к сбоям в процессах, необходимых для нормальной работы мозга.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, показывают: восстановление стабильности внутренних биоритмов может стать новым направлением терапии болезни Альцгеймера.
Так как проявления болезни часто повторяются изо дня в день, исследователи предположили, что в этом участвуют гены и белки, подчиняющиеся циркадным ритмам. В эксперименте учёные проанализировали активность генов в мозге трёх групп мышей: с накоплением амилоида, у здоровых молодых особей и у пожилых животных без амилоидных бляшек. Образцы тканей брали каждые два часа в течение суток, что позволило отследить, как меняется экспрессия генов в зависимости от времени.
Результаты показали, что амилоидные отложения нарушают нормальную ритмичную активность сотен генов в двух типах клеток мозга — микроглии и астроцитах. Микроглия выполняет функции «иммунной системы» мозга, очищая его от токсинов, а астроциты обеспечивают связь между нейронами. Многие гены, чья активность была нарушена, отвечают за способность микроглии удалять отходы, включая сам амилоид. Хотя они не перестают работать полностью, нарушается их синхронность, из-за чего система очистки мозга становится менее эффективной.
Учёные также выяснили, что амилоидные бляшки могут создавать новые ритмы активности генов, которые ранее не зависели от времени суток. Большинство этих генов связано с воспалительными процессами и стрессовыми реакциями мозга, возникающими при нарушении его внутреннего баланса.
