Чи є секретом розгадки хвороби Альцгеймера нове відкриття? Дослідники виявили новий вид взаємозв'язку між нейронами.

Дослідники з Університету Джонса Гопкінса виявили зовсім новий тип взаємодії між нейронами, який може змінити уявлення про роботу мозку.

Застосовуючи мікроскопи з надзвичайно високою роздільною здатністю, дослідницька група під керівництвом нейробіолога Минхека Чанга виявила мікроскопічні трубчасті структури, які з'єднують нейрони в мозку мишей та людей.

Наступні дослідження продемонстрували, що ці нанотрубки мають здатність транспортувати іони кальцію та інші молекули, зокрема ті, що пов'язані з прогресуванням хвороби Альцгеймера. На думку науковців, через ці структури можуть переміщатися як надзвичайно малі частинки, розміром 10⁻¹⁰ метра, так і більші компоненти, такі як мітохондрії, що мають діаметр приблизно 10⁻⁶ метра.

"У вирощених нейронах ми виявили активний процес формування цих нанотрубок і підтвердили, що їхня внутрішня структура є унікальною, що відрізняє їх від інших нейронних відростків," -- зазначають автори дослідження.

До цього моменту вважалося, що нейрони взаємодіють через синапси — особливі зони контакту, які забезпечують передачу електричних або хімічних сигналів. Однак нещодавно було виявлено, що між нейронами може існувати ще одна форма прямого зв’язку — фізичні наномістки, схожі на ті, що були раніше виявлені в інших клітинних типах.

Команда Чанга використовувала моделі мишей із хворобою Альцгеймера, вводячи в їхні нейрони молекули бета-амілоїду, відомі своєю схильністю утворювати токсичні скупчення. Дослідники побачили, як ці молекули поширювалися саме через нанотрубки. Коли формування містків штучно зупинили, поширення бета-амілоїду також припинилося.

Обчислювальні моделі показали, що надмірна активність мережі нанотрубок може прискорювати накопичення токсичних білків у певних ділянках мозку, що створює прямий механізм розвитку нейродегенеративних хвороб.

На даний момент дослідники не мають чіткої інформації про те, як часто ці трубочки формуються в людському мозку та які саме речовини вони транспортують у здоровому стані. Однак порушення їхньої функції може бути пов'язане не лише з хворобою Альцгеймера, а й з різними іншими неврологічними захворюваннями.

Висновки дослідження були опубліковані в журналі Science.