Муциновый барьер оказался главным для защиты мозга от старения
Исследователи обнаружили, что слизистый барьер, выстилающий кровеносные сосуды мозга, играет важную роль в защите мозга от возрастных изменений.
Муциновый барьер оказался главным для защиты мозга от старения. Международная группа исследователей под руководством нейробиологов из Стэнфордского университета исследовала особый слизистый барьер в кровеносных сосудах мозга, состоящий из белков муцинов. Муцины покрывают внутреннюю часть кровеносных сосудов по всему телу и придают слизи скользкую текстуру. Ученые знали, что они являются важнейшими составляющими гематоэнцефалического барьера мозга, ограничивающего перемещение некоторых молекул из крови.
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это высокоселективный барьер между кровью и мозгом, который играет важную роль в поддержании оптимальной среды для функционирования центральной нервной системы (ЦНС) и гомеостаза. Без ГЭБ ЦНС подвергается риску проникновения токсинов, патогенов, иммунных клеток или нарушения ионного баланса, что может привести к дисфункции и дегенерации нейронов.
Анализ показал, что слой, который предотвращает проникновение вредных молекул в мозговую ткань и защищает мозг от воспалительных процессов, с возрастом постепенно разрушается.
В экспериментах на мышах ученые установили, что по мере старения животных количество муцинов определенного класса уменьшается, что делает гематоэнцефалический барьер более проницаемым. Это позволяет вредным веществам проникать в мозг и вызывать воспалительные реакции, которые связаны с возрастными нарушениями когнитивных функций.
С помощью генной терапии исследователи показали, что восстановление активности ферментов, отвечающих за производство муцинов, уменьшило проницаемость барьера и значительно улучшило обучаемость и память у старых мышей.
«Старые мыши обычно забывчивы и не могут выбраться из лабиринта, как раньше. Но они лучше справляются с этими тестами после того, как мы восстанавливаем муциновый барьер», — пояснил в комментарии для Nature Кэролин Бертоцци (Carolyn R. Bertozzi), лауреат Нобелевской премии по химии и соавтор исследования.
Результаты исследования могут помочь найти способы для предотвращения развития возрастных нейродегенеративных заболеваний мозга, включая болезнь Альцгеймера. Ученые также предполагают, что подобные возрастные изменения муцинового барьера могут происходить не только в мозге, но и в других органах.
Ученые продолжат исследования, чтобы подробно описать механизмы действия муцинов. Они считают, что понимание этих процессов может не только помочь в борьбе со старением, но и открыть новые способы доставки лекарств через гематоэнцефалический барьер для лечения различных заболеваний мозга.
