Белок Альцгеймера APP регулирует обучение и социальное поведение в здоровом мозге - Производство ЭКОтехнологии

Белок Альцгеймера APP регулирует обучение и социальное поведение в здоровом мозге

В то время как белок APP хорошо известен своей ключевой ролью в болезни Альцгеймера, его вклад в здоровое функционирование мозга, напротив, оставался в значительной степени неизвестным до сих пор. Недавно международная исследовательская группа, возглавляемая молекулярным биологом профессором доктором Ульрике Мюллер из Гейдельбергского университета, получила новое представление о физиологических функциях семейства белков АРР, используя модель мыши без АРР. Было показано, что отсутствие APP во время развития мозга приводит к неправильному развитию важных областей мозга, участвующих в обучении и памяти. Следовательно, у этих мышей были серьезные нарушения их способностей к обучению, и они демонстрировали поведение, подобное аутизму.

Болезнь Альцгеймера вызывается отложениями нерастворимого белка в головном мозге, которые собираются вокруг нервных клеток с образованием бляшек. Эти бляшки состоят в основном из небольших β-амилоидных пептидов (Aβ), которые являются продуктом расщепления белка-предшественника амилоида (APP). Пептиды Aβ вызывают повреждение нервных клеток и в конечном итоге приводят их к их гибели. Хотя вредное воздействие пептидов Aβ на нейроны было признано в течение многих лет, мало что известно о естественных физиологических функциях АРР. По мнению исследователей, эта непатологическая точка зрения заслуживает изучения, учитывая тот факт, что APP, а также два других близкородственных белка вырабатываются большинством нервных клеток мозга, особенно в критических областях для обучения и формирования памяти.

Чтобы изучить роль семейства белков APP в развитии и функционировании нервной системы, исследовательская группа профессора Мюллера использовала мышей в качестве модельного организма, который был генетически сконструирован таким образом, чтобы блокировать производство всех белков семейства APP. Внимательное изучение их мозга показало, что потеря APP во время развития мозгапривело к порокам в слоистой структуре гиппокампа – важной области мозга для формирования памяти. «Мы заметили, что отсутствие APP привело к нарушению нейронной проводки и уменьшению количества синаптических связей. Это также значительно уменьшило связь между нервными клетками и серьезно повлияло на производительность животного в поведенческих тестах, оценивающих обучение», – говорит Ульрике Мюллер, которая возглавляет отдел функциональной геномики в Институте фармации и молекулярной биотехнологии Гейдельбергского университета.

По словам профессора Мюллера, команда была удивлена, обнаружив, что эти нарушения в развитии мозга также привели к поведенческим изменениям, напоминающим те, которые происходят при расстройстве аутистического спектра. Мыши демонстрировали характерные повторяющиеся паттерны движений и отсутствие интереса к социальным взаимодействиям с другими мышами. «Наши результаты показывают, что семья APP играет решающую роль в нормальном развитии нервной системы, обучении, формировании памяти и социальной коммуникации», – объясняет ученый. «В будущем это понимание может помочь в разработке новых методов лечения болезни Альцгеймера».

Это исследование, финансируемое Немецким исследовательским фондом, было совместным международным усилием с участием исследовательской группы из Гейдельберга, а также ученых из Технического университета Брауншвейга, Университета Майнца и Университета Цюриха (Швейцария). Результаты опубликованы в The EMBO Journal .

Ссылка на основную публикацию