Naukowcy z Baylor College of Medicine odkryli, że mózg ma już wbudowaną ekipę sprzątającą do usuwania płytek amyloidowych – potrzebuje tylko małego kopa motywacyjnego. Zespół odkrył, że zwiększenie poziomu białka zwanego Sox9 w astrocytach, czyli gwiaździstych komórkach wspierających mózg, umożliwia im usuwanie toksycznych płytek amyloidowych, jednocześnie zachowując pamięć i zdolność myślenia u mysich modeli choroby Alzheimera.

Badanie opublikowane w Nature Neuroscience skupia się na astrocytach – komórkach, które – jak ten jeden znajomy, który zawsze pamięta, gdzie kto zaparkował – zajmują się kluczowymi zadaniami, takimi jak ułatwianie komunikacji w mózgu i przechowywanie wspomnień. W miarę starzenia się mózgu astrocyty ulegają zmianom funkcjonalnym; co te zmiany oznaczają dla starzenia się i neurodegeneracji, było do tej pory tajemnicą.

Pierwszy autor, dr Dong-Joo Choi, który prowadził badania w Centrum Terapii Komórkowej i Genowej oraz Katedrze Neurochirurgii Baylor (obecnie adiunkt na University of Texas Health Science Center w Houston), wyjaśnił, że astrocyty wykonują różnorodne zadania niezbędne do prawidłowego funkcjonowania mózgu. Naukowcy skupili się na Sox9, ponieważ kontroluje on aktywność wielu genów w starzejących się astrocytach, co czyni go głównym podejrzanym w spowolnieniu mózgowego sprzątania związanego z wiekiem.

Zespół manipulował ekspresją Sox9 w mysich modelach, które już miały zaburzenia poznawcze i płytki amyloidowe – bardziej realistyczny scenariusz niż testowanie przed pojawieniem się objawów, co jest jak próba naprawy cieknącego dachu, gdy świeci słońce. Przez sześć miesięcy śledzili zdolność myszy do rozpoznawania znajomych przedmiotów i otoczenia, a następnie mierzyli nagromadzenie płytek.

Wyniki były wyraźne: niższe poziomy Sox9 prowadziły do szybszego gromadzenia się płytek i prostszej struktury astrocytów; wyższe poziomy Sox9 zamieniały astrocyty w małe odkurzacze, poprawiając usuwanie płytek i złożoność strukturalną. Myszy z podwyższonym Sox9 utrzymywały lepszą funkcję poznawczą, co sugeruje, że aktywacja mózgowej ekipy wsparcia może spowolnić spadek umysłowy.

„Odkryliśmy, że zwiększenie ekspresji Sox9 powoduje, że astrocyty pochłaniają więcej płytek amyloidowych, usuwając je z mózgu jak odkurzacz” – powiedział korespondencyjny autor, dr Benjamin Deneen, profesor i kierownik katedry w Baylor. „Większość obecnych metod leczenia skupia się na neuronach lub próbuje zapobiegać tworzeniu się płytek. To badanie sugeruje, że wzmocnienie naturalnej zdolności astrocytów do sprzątania może być równie ważne.”

Naukowcy ostrzegają, że potrzebne są dalsze badania, aby zrozumieć Sox9 w ludzkim mózgu na przestrzeni czasu, ale odkrycia otwierają drzwi do terapii wykorzystujących astrocyty jako naturalną obronę przed chorobami neurodegeneracyjnymi – czyli dając mózgowej ekipie sprzątającej podwyżkę i lepszy sprzęt.

Dodatkowi współautorzy z Baylor to Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debo Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez i Joanna Jankowsky. Badania były wspierane przez granty Narodowych Instytutów Zdrowia oraz Fundację Davida i Euli Wintermannów, między innymi.