Предыдущие исследования показали, что химический гормон кортикостероид, который высвобождается в кровь в результате стрессовой реакции, обнаруживается на уровнях в два-три раза выше у пациентов с болезнью Альцгеймера, чем у пациентов, не страдающих болезнью Альцгеймера.
«Стресс – это фактор окружающей среды, который, похоже, может играть очень важную роль в возникновении болезни Альцгеймера», – сказал Доменико Пратико, профессор фармакологии, микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Темпл, руководивший исследованием. "Когда уровни кортикостероидов слишком высоки в течение длительного времени, они могут повредить или вызвать гибель нейронных клеток, которые очень важны для обучения и памяти."
В своем исследовании «Нокаут 5-липоксигеназы предотвращает вызванную дексаметазоном патологию тау-белка у мышей 3xTg», опубликованное в журнале Aging Cell, исследователи Темпл провели серию экспериментов, чтобы изучить механизмы, с помощью которых стресс может быть причиной болезни Альцгеймера. патология в головном мозге.
Используя тройных трансгенных мышей, у которых вырабатываются бета-амилоид и тау-белок, два основных признака поражения мозга при болезни Альцгеймера, исследователи Темпл вводили одной группе высокие уровни кортикостероидов каждый день в течение недели, чтобы имитировать стресс.
Хотя они не обнаружили существенной разницы в способности памяти мышей в конце недели, они обнаружили, что белок тау значительно увеличился в группе, получавшей кортикостероид.
Кроме того, они обнаружили, что синапсы, которые позволяют нейронным клеткам общаться и играть ключевую роль в обучении и памяти, были либо повреждены, либо разрушены.
«Это было удивительно, потому что мы не видели какого-либо значительного ухудшения памяти, но патология памяти и ухудшение обучаемости были определенно видны», – сказал Пратико. "Итак, мы считаем, что идентифицировали самый ранний тип повреждения, который предшествует дефициту памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера.«Пратико сказал, что еще один неожиданный результат заключался в том, что третья группа мышей, которые были генетически изменены, чтобы лишиться мозгового фермента 5-липоксигеназы, оказалась иммунной и не показала повреждения нейронов кортикостероидом.
В предыдущих исследованиях Пратико и его команда показали, что повышенные уровни 5-липоксигеназы вызывают повышение уровня тау-белка в областях мозга, контролирующих память и познание, нарушая нейронные коммуникации и способствуя развитию болезни Альцгеймера. Он также увеличивает уровень бета-амилоида, который считается причиной гибели нейронов и образует бляшки в головном мозге.
Пратико сказал, что кортикостероид вызывает чрезмерную экспрессию 5-липоксигеназы и увеличивает ее уровень, что, в свою очередь, увеличивает уровни тау-белка и бета-амилоида.
«Всегда стоял вопрос, что активирует или увеличивает 5-липоксигеназу, и теперь у нас есть доказательства того, что это гормон стресса», – сказал он. "Мы определили механизм, с помощью которого фактор риска – высокий уровень кортикостероидов – может подвергнуть вас риску заболевания.
«Кортикостероид использует 5-липоксигеназу в качестве механизма для повреждения синапса, что приводит к ухудшению памяти и обучаемости, которые являются ключевыми симптомами болезни Альцгеймера», – сказал Пратико. "Таким образом, это убедительное подтверждение гипотезы о том, что если вы заблокируете 5-липоксигеназу, вы, вероятно, сможете заблокировать негативное воздействие кортикостероидов на мозг."
Исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения и Инициативой по борьбе с болезнью Альцгеймера.