PNAS: блокировка гексокиназы-2 улучшает очищение мозга от нейродегенеративных белков
Изображение: LKCMedicine / NTU Singapore
Ученые Технологического университета Наньян в Сингапуре обнаружили способ активации иммунных клеток мозга, называемых микроглией, для очистки токсичных амилоидных белков, вызывающих болезнь Альцгеймера. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Выводы исследователей основаны на изучении молекулы, называемой белком-транслокатором, который отвечает за транспортировку везикул с питательными веществами вдоль филаментов цитоскелета. Ранее было показано, что препараты, активирующие этот белок, способствуют меньшему отложению токсичных веществ в мозге, что улучшает состояние мышиной модели болезни Альцгеймера.
С нокаутом белка-транслокатора микроглия мышей испытывала проблемы со снабжением достаточным количеством метаболической энергии и не могла с достаточной эффективностью удалять бета-амилоид, что приводило к ухудшению здоровья животных. При этом в микроглии активируется фермент гексокиназа-2, который метаболизирует сахар, чтобы компенсировать недостаток в энергии, однако ее все равно было недостаточно для очистки от бета-амилоида. Кроме того, гексокиназа-2 прикреплялась к генерирующим энергию органеллам клеток — митохондриям.
Гексокиназа-2 также активируется в микроглии при воздействии особо токсичных форм бета-амилоида, как это происходит при болезни Альцгеймера. Ученые считают, что это открытие частично объясняет, почему микроглия выходит из строя у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями и с возрастом.
Исследователи разработали способ отключения функций гексокиназы-2, что позволяет микроглии перестать полагаться на неэффективный способ получения энергии. Эксперименты показали, что это срабатывает только в том случае, если фермент перестает «прилипать» к митохондриям, а простая инактивация гексокиназы не помогает. Это дает основу для разработки будущих препаратов, направленных против нейродегенеративных нарушений.