Исследователи из института Гладсон в Сан-Франциско изучили белок BRCA1 и выяснили, что он исполняет одну из ведущих ролей в сохранении воспоминаний. Для того, чтобы доказать это явление и изучить его, ученые использовали комбинацию тестов на лабораторных мышах и тканях человеческого мозга. Исходя из того, что белок имеет важное значения в «запоминании», BRCA1 сильно связан с болезнью Альцгеймера и может помочь в разработке лекарств от этого бича современного общества.
Болезнь Альцгеймера — это дегенеративное заболевание, которому только на территории США подвержены 5,3 миллиона человек. Сегодня ученые продвигаются семимильными шагами в изучении этой болезни, недавно Австралийские ученые выявили белок влияющий на состояние синапсов.
Новое исследование сфокусировалось на белке brca1, мутации которого уже были ранее изучены в среде делящихся клеток, там он играет определяющую роль в ремонте повреждений ДНК, двойного перерыва, в котором обе цепи двойной спирали разъединены.
В мозге этот процесс происходит немного иначе: двунитевые разрывы происходят более регулярно, и в нормальных условиях, например, после периода повышенной активности мозга. В Гладстоуне исследователи предположили, что цикл повреждения ДНК и ремонта в мозге находится на плечах только этого белка, потому при снижении brca1, эта функция нарушается, что приводит к нарушению когнитивных функций – отличительная черта болезни Альцгеймера.
Чтобы проверить эту теорию, ученые сократили brca1 в нейронах лабораторных мышей. Полученные результаты указали на накопление повреждений ДНК, что привело к снижению обучаемости и памяти. С соответствующими теоретическими выводами команда перешла на изучение влияния конкретных реакций в отношении болезни Альцгеймера.
Чтобы сделать это, исследователи проанализировали нейроны brca1 при уровнях в мозге уже умершего пациента с Альцгеймером, сравнивая результаты с полученными от тканей здоровых людей. Они обнаружили снижение уровня белка между 65 и 75% у пациентов с болезнью Альцгеймера. Результаты вновь поддержали начальную теорию.
Установив, что мутации brca1 играет большую роль в дегенеративном состоянии, исследователи подошли к проблеме с иного угла, воссоздавая процесс болезни, чтобы определить, какие факторы вызывают истощение белка. Они ввели амилоид-бета протеины, центральные для болезни Альцгеймера. Как и ожидалось, амилоид-бета истощил в мутации brca1, белок, и его негативное воздействие на мутации brca1, несет ответственность за неисправные репарации ДНК наблюдаемые в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Наконец, команда использовала лабораторных мышей, чтобы продемонстрировать, что увеличение бета-амилоида вызывает снижение наследственных мутаций в генах brca1. Продвигаясь вперед, исследователи будут проводить тесты на мышах, чтобы увидеть, является ли повышение уровней мутации brca1 возможностью предотвратить или даже обратить вспять, когнитивный дефицит, вызванный состоянием.
«Терапевтические манипуляции устраняют многие факторы. Такие как brca1 могут в конечном счете использоваться, чтобы предотвратить повреждение нейронов и снижение когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера или у людей, подвергающихся риску заболевания», — говорит ведущий автор исследования Lennart Mucke: «Нормализовав уровни или функции гена brca1, можно будет защитить нейроны от чрезмерного повреждения ДНК и предотвратить многие разрушительные процессы».
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
