Исследователи из Иллинойского университета в Чикаго обнаружили, что увеличение производства новых нейронов у мышей с болезнью Альцгеймера (БА) избавляет животных от дефектов памяти. Исследование, которое будет опубликовано 19 августа в Журнале экспериментальной медицины , показывает, что новые нейроны могут включаться в нейронные цепи, которые хранят воспоминания и восстанавливают их нормальную функцию, предполагая, что увеличение производства нейронов может быть жизнеспособной стратегией для лечения пациентов с болезнью Альцгеймера.
Новые нейроны производятся из нейральных стволовых клеток посредством процесса, известного как нейрогенез. Предыдущие исследования показали, что нейрогенез нарушен как у пациентов с БА, так и у лабораторных мышей , несущих генетические мутации, связанные с БА, особенно в области мозга, называемой гиппокампом, которая имеет решающее значение для приобретения и воспроизведения памяти.
«Однако роль новообразованных нейронов в формировании памяти , а также то, способствуют ли дефекты нейрогенеза когнитивным нарушениям, связанным с болезнью Альцгеймера, остаются неясными», — говорит профессор Орли Лазаров с кафедры анатомии и клеточной биологии Чикагского университета Иллинойса. медицины.
В новом исследовании Лазаров и его коллеги усилили нейрогенез у мышей с болезнью Альцгеймера, генетически увеличив выживаемость нейрональных стволовых клеток. Исследователи удалили Bax, ген, который играет важную роль в гибели стволовых клеток нейронов, что в конечном итоге приводит к созреванию большего количества новых нейронов . Увеличение производства новых нейронов таким образом восстанавливало производительность животных в двух разных тестах, измеряющих пространственное распознавание и контекстуальную память.
Путем флуоресцентной маркировки нейронов, активируемых во время сбора и извлечения воспоминаний, исследователи определили, что в мозгу здоровых мышей нейронные цепи, участвующие в хранении воспоминаний, включают множество новообразованных нейронов наряду со старыми, более зрелыми нейронами. Эти цепи хранения памяти содержат меньше новых нейронов у мышей с AD, но интеграция вновь образованных нейронов восстанавливалась при усилении нейрогенеза.
Дальнейший анализ нейронов, формирующих цепи хранения памяти, показал, что усиление нейрогенеза также увеличивает количество дендритных шипиков, которые являются структурами в синапсах, которые, как известно, имеют решающее значение для формирования памяти, и восстанавливает нормальный паттерн экспрессии нейронных генов.
Лазаров и его коллеги подтвердили важность вновь образованных нейронов для формирования памяти, специфически инактивировав их в мозге мышей с болезнью Альцгеймера. Это свело на нет преимущества усиления нейрогенеза, предотвратив любое улучшение памяти животных.
«Наше исследование впервые показало, что нарушения нейрогенеза гиппокампа играют роль в дефиците памяти, связанном с болезнью Альцгеймера, уменьшая доступность незрелых нейронов для формирования памяти», — говорит Лазаров. «В совокупности наши результаты показывают, что усиление нейрогенеза может иметь терапевтическое значение у пациентов с БА».