Белок, вызывающий старение, можно остановить
Дарио Валенцано, эволюционный биолог из Института старения имени Лейбница в Йене, Германия, и его коллеги обнаружили, что отключение гена appa, который производит APP, у бирюзового киллифиша (Nothobranchius furzeri) уменьшает признаки старения.
Быстрое снижение
Бирюзовые киллифиш, как правило, живут не более 9 месяцев и демонстрируют быстрое возрастное снижение мозговой активности. Команда Валенцано исследовала нейроны старых рыб — тех, которым около 6 месяцев — и обнаружила в клетках накопление производных APP, включая повреждающий тип амилоида-β, который отсутствует у 6-недельных рыб. Это отличается от того, что происходит при болезни Альцгеймера, при которой амилоидные бляшки образуются вне клеток.
Затем исследователи изучили образцы мозга людей старше 80 лет с болезнью Альцгеймера и без нее. Они обнаружили похожее накопление APP и амилоида-β внутри клеток в коре и гиппокампе как в здоровом, так и в больном мозге.
Затем команда использовала редактирование гена CRISPR для выведения киллифиш, у которых нет гена appa. Исследования мозговой ткани показали, что это замедлило гибель клеток и уменьшило воспаление мозга у стареющих рыб. Это также улучшило связанное с возрастом снижение нейронной активности и способности к обучению. «Мы видим весьма примечательное восстановление обучения у пожилых рыб», — говорит Валенцано. — «Они обучаются способом, который больше похож на молодых рыб».
Команда продемонстрировала это, обучив киллифиш связывать взрыв пузырьков воздуха со светом: когда загорается свет, рыба должна отойти, чтобы избежать взрыва пузырьков. Генно-отредактированная рыба научилась этому быстрее, чем обычные рыбы того же возраста.
«Это дает убедительные доказательства того, что APP играет решающую роль в старении мозга», — говорит Гуанхуэй Лю, биолог, изучающий старение в Институте зоологии Китайской академии наук в Пекине.
Замедление нормального старения
Поскольку накопление APP также наблюдается в мозге человека, Валенцано говорит, что этот белок может быть хорошей целью для антивозрастной терапии.
«Прежде чем проводить какие-либо вмешательства на людях, нам нужно посмотреть, как мы можем воспроизвести эту технику на других моделях животных, более близких к людям», — говорит Клаудия Суэмото, исследователь старения мозга в Университете Сан-Паулу в Бразилии.
Она предупреждает, что, поскольку APP важен для развития мозга, прекращение его выработки может ухудшить функцию мозга: «Вместо того, чтобы полностью выключать APP, исследователи могли бы изучить более безопасные способы снижения его вредных эффектов, например, уменьшить выработку амилоида-β или увеличить его выведение», — говорит Суэмото.
Валенцано признает это и предполагает, что терапия антителами, например, некоторыми из тех, что тестируются в качестве лечения болезни Альцгеймера, может подготовить иммунную систему к поиску и удалению APP, замедляя старение мозга.
«То, что может оказаться неэффективным в контексте болезни Альцгеймера, на самом деле может оказаться эффективной стратегией решения проблемы нормального старения мозга, если начать ее применять на более раннем этапе жизни», — говорит Валенцано.