Ученые из медицинской школы Университета Джона Хопкинса обнаружили в мозге новый тип структур — «дендритные нанотрубки» (DNT), которые переносят между нейронами бета-амилоид. Этот токсичный белок связан с развитием болезни Альцгеймера. Результаты опубликованы в журнале Science.
DNT были выявлены в мозге мышей и людей с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения. Эти тонкие структуры соединяют дендриты — отростки нейронов, которые обычно принимают сигналы. В отличие от известных ранее межклеточных туннелей, DNT имеют многослойную структуру и закрытые концы, но способны передавать ионы кальция и мелкие молекулы.
Команда использовала машинное обучение для анализа изображений и подтвердила, что DNT не похожи на известные синаптические соединения. В культивируемых нейронах ученые наблюдали, как такие нанотрубки формируются и соединяют клетки.
Затем исследователи проверили, могут ли DNT участвовать в распространении бета-амилоида — пептида, который накапливается при болезни Альцгеймера и повреждает нейроны. Когда ученые ввели бета-амилоид в одну клетку, он быстро переместился в соседние с помощью DNT. Блокировка нанотрубок значительно снижала этот транспорт.
Также с помощью вычислительного моделирования команда выяснила, что плотность DNT увеличивается еще до образования амилоидных бляшек — основного признака болезни. Это может означать, что нанотрубки вовлечены в ранние этапы патологического процесса.
По словам ученых, результаты работы помогают понять, как болезнь Альцгеймера распространяется на клеточном уровне. Авторы также не исключают, что DNT могут играть роль в развитии других заболеваний мозга. Однако для подтверждения этой теории нужны дополнительные исследования.
Ранее россиянам назвали продукты, полезные для концентрации и памяти.
