Исследователи Медицинской школы Университета Джона Хопкинса открыли ранее неизвестные структуры в мозге — «дендритные нанотрубки» (DNT). Оказалось, что они активно переносят белок бета-амилоид между нейронами, играя ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера, что ранее не подозревалось.
Уникальные структуры в центре внимания
С помощью сверхвысокорезолюционной микроскопии ученые обнаружили DNT в мозге как мышей, так и людей. Эти тончайшие образования связывают дендриты – выросты нейронов, получающие сигналы. В отличие от известных межклеточных туннелей, нанотрубки имеют многослойную конструкцию и запаянные окончания, но при этом способны переносить мелкие молекулы, включая ионы кальция.
Применение алгоритмов машинного обучения для анализа подтвердило уникальность DNT, отличающую их от классических синаптических связей. Лабораторные наблюдения за культивируемыми нейронами позволили зафиксировать процесс формирования этих соединений между клетками.
Нанотрубки как канал для распространения бета-амилоида
Ученые проверили гипотезу об участии DNT в распространении бета-амилоида – пептида, накопление которого при болезни Альцгеймера разрушает клетки мозга. Экспериментальное введение этого пептида в одну клетку привело к его быстрому перемещению в соседние нейроны именно через дендритные нанотрубки. Блокирование DNT существенно снизило скорость этого переноса.
Ранний маркер патологии?
Дополнительное вычислительное моделирование показало: увеличение плотности сети дендритных нанотрубок происходит еще *до* появления амилоидных бляшек – главного видимого признака болезни. Это открытие обнадеживающе указывает на то, что DNT вовлечены в самые начальные этапы патологического процесса.
Полученные данные дают новое глубокое понимание механизмов распространения болезни Альцгеймера на клеточном уровне и открывают перспективы для исследований. Ученые настроены оптимистично: потенциалная роль DNT может распространяться на другие патологии мозга, хотя это потребует дальнейших изысканий.
