Как травма головы запускает болезнь Альцгеймера на молекулярном уровне

Представьте: удар по голове, равный удару футбольного мяча. Что происходит с нейронами в этот момент? Исследователи решили это выяснить самым прямым способом — они подвергли кластеры живых мышиных нейронов точно такому же воздействию. И картина прояснилась мгновенно. Сразу после травмы клетки начинали вырабатывать огромное количество акролеина — токсичной молекулы, которую связывают с окислительным стрессом и гибелью нервных клеток. А следом за ним росли скопления белка AB42, того самого, что образует губительные бляшки при болезни Альцгеймера. Три удара — и процесс, похожий на начало нейродегенерации, запущен.

За первые сутки после эксперимента уровень акролеина взлетел, а производство дефектного, «неправильно свернутого» AB42 выросло на ошеломляющие 350%! Как выяснилось, акролеин действует как молекулярный вандал: он связывается с ключевыми участками белка AB42, которые отвечают за его стабильную структуру, и деформирует его. Удивительно, но даже механическое встряхивание чистого белка в жидкости (без акролеина!) провоцировало его неправильное сворачивание. Проще говоря, патология начинала развиваться буквально за считанные часы. Это же меняет все представления, правда?

«Наше открытие ясно показывает: после сотрясения мозга у вас нет десяти лет запаса, — говорит профессор Рийи Ши из Университета Пердью. — Отсчёт начинается немедленно. И если мы хотим что-то изменить, действовать нужно быстро, в первые же часы».

Как же устроен этот необычный эксперимент? Ученые создали специальный чип: маятник наносит контролируемый удар по крошечной камере, где живёт и функционирует сообщество из четверти миллиона нейронов. Встроенные микроэлектроды считывают их электрическую «беседу», которая может продолжаться неделями, а прозрачное окошко позволяет заглянуть внутрь. Сам чип при этом остаётся цел, а нейроны можно извлекать для детального биохимического анализа. Гениально и немного жутко одновременно.

Но в этой мрачной картине есть луч надежды. Такая модель — идеальный полигон для испытания лекарств. Учёные уже протестировали гидралазин — препарат от давления, способный нейтрализовать акролеин. И он сработал! Уровень токсина и патологического белка после удара снизился. Значит, если действовать быстро, последствия травмы можно если не отменить, то существенно смягчить. Не пора ли пересмотреть протоколы помощи при сотрясениях?