Asins-smadzeņu barjera ir cieši noslēgta robeža ap smadzeņu asinsvadiem. Tā ļauj smadzeņu audiem piekļūt skābeklim un barības vielām, vienlaikus aizturot toksīnus, mikroorganismus un citas asinīs esošas vielas. Alcheimera slimības gadījumā šī aizsargbarjera var kļūt caurlaidīga, dažkārt vēl pirms parādās atmiņas traucējumi.
Pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Aging, zinātnieki fibronektīnu identificējuši kā vienu no iespējamiem barjeras bojājumu veicinātājiem Alcheimera slimības modeļos, kas saistīti ar APOE4 gēna variantu. Fibronektīns parasti palīdz ievainotiem audiem sadzīt, veidojot pagaidu balstu šūnām atjaunošanās laikā.
Kā fibronektīns veicina barjeras noplūdi
Pētnieki izvirzīja iespējamu notikumu ķēdi: APOE4, iekaisums un ar Alcheimera slimību saistītais amiloīds-beta rosina smadzeņu atbalsta šūnas ražot pārāk daudz fibronektīna. Tas uzkrājas ap asinsvadiem, traucē signālus, kas palīdz uzturēt asinsvadu sieniņas noslēgtas, un ļauj asinīs esošām vielām izkļūt smadzeņu audos.
Komanda analizēja cilvēku pēcnāves smadzeņu audus un cerebrospinālo šķidrumu, kā arī pārbaudīja secinājumus ar cilvēka šūnām, trīsdimensiju asinsvadu modeļiem, APOE4 pelēm un zebrazivīm. Visās šajās sistēmās fibronektīns uzkrājās ap smadzeņu asinsvadiem. Ievērojamu tā daļu ražoja astrocīti — zvaigžņveida šūnas, kas ieskauj asinsvadus un palīdz uzturēt asins-smadzeņu barjeru.
Papildu eksperimenti parādīja, ka fibronektīns, visticamāk, nav tikai bojājuma blakusprodukts. Kad zebrazivju smadzeņu atbalsta šūnām lika ražot papildu cilvēka fibronektīnu, ar to vien pietika, lai barjera kļūtu caurlaidīga.
Eksperimentā izdevās mazināt noplūdi
Pētnieki samazināja fibronektīna daudzumu zebrazivīs, kurām bija iedarbots amiloīds-beta, un novēroja mazāku noplūdi. Citā pieejā tika bloķēts šūnu ceļš, caur kuru fibronektīns nomāc aizsargājošus signālus, tādējādi šos signālus atjaunojot.
Atsevišķā eksperimentā zinātnieki bloķēja VEGF signālu pārnesi, kas bojāja asinsvadu ciešos savienojumus. Pēc tam pievienotie augšanas faktori HB-EGF un IGF-1 atjaunoja šo savienojumu līmeni.
Kolumbijas Universitātes neirozinātnieks Çağhan Kızıl norādīja, ka tiešākais un klīniskajai izmantošanai visperspektīvākais secinājums ir: fibronektīna samazināšana atjauno barjeras bojājumus. Pētnieki iepriekš bija identificējuši retu FN1 gēna funkcijas zuduma variantu, kas APOE4 nēsātājiem saistīts ar par 71% zemāku Alcheimera slimības risku, nerodot pierādījumus par kaitējumu šo varianta nēsātājiem.
Tas nenozīmē, ka fibronektīns būtu pilnībā jāiznīcina. Organismam tas nepieciešams brūču dzīšanai un normālai asinsvadu uzturēšanai. Iespējamās nākotnes pieejas varētu ietvert antivielu vai mazu molekulu zāles, kas iztīra lieko fibronektīnu ap smadzeņu asinsvadiem, kā arī gēnu terapiju, kas atdarina aizsargājošā varianta iedarbību smadzenēs.
Pētījums joprojām ir mehānisks un pirmsklīnisks. Nav pierādīts, ka šīs iejaukšanās saglabā dzīvnieku atmiņu vai kognitīvās spējas, vēl jo mazāk — ārstē Alcheimera slimību cilvēkiem. Cilvēku datos pagaidām konstatētas tikai korelācijas, tādēļ nepieciešami plašāki pētījumi. Pirms klīniskajiem izmēģinājumiem būs jāapliecina ietekme uz dzīvnieku izziņas spējām, drošums un iespēja nonākt smadzenēs, netraucējot fibronektīna lietderīgajām funkcijām citos audos.
Zinātne
Zinātne
Zinātne