Ученые выявили возможный новый признак болезни Альцгеймера — скопления митохондрий, которые получили название митохондриальные бляшки. Болезнь Альцгеймера остается самой распространенной формой деменции и связана с гибелью нейронов, а также накоплением в мозге бета-амилоида и измененных белков тау. Авторы новой работы обратили внимание на нарушения работы митохондрий, обеспечивающих клетки энергией.
Исследователи установили, что митохондриальные бляшки возникают при сбое митофагии — механизма, с помощью которого мозг избавляется от поврежденных митохондрий. Такие скопления обнаружили в мозге генетически модифицированных мышей и в образцах тканей людей с болезнью Альцгеймера, полученных после смерти. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Для прямого наблюдения за митофагией ученые использовали у трансгенных мышей флуоресцентный белок Keima, чувствительный к уровню кислотности. Он позволяет различать нейтральные и кислые митохондрии по цвету свечения. Авторы выяснили, что митохондриальные бляшки могут появляться отдельно либо одновременно со скоплениями бета-амилоида.
В модели на мышах первые признаки образования таких бляшек фиксировались уже к 15-й неделе жизни. С возрастом их количество увеличивалось, а к 50–60 неделям в мозге накапливалось много кислых митохондрий. У здоровых мышей и людей того же возраста подобные структуры выявлены не были.
Митохондриальные бляшки преимущественно находились не в телах нейронов, а в их отростках — аксонах и дендритах, по которым передаются нервные сигналы. Их накопление привлекало лизосомы, отвечающие за переработку клеточных компонентов. Однако этот механизм, по данным авторов, не справлялся с объемом поврежденных митохондрий, что могло усиливать нарушения в нейронах.
Авторы полагают, что при разработке терапии болезни Альцгеймера может потребоваться воздействие одновременно на амилоидные и митохондриальные бляшки. Они также рассматривают усиление митофагии и работы лизосом как возможное направление дальнейших исследований. При этом выводы работы требуют дальнейшего изучения.