Дисфункциональные олигодендроциты, продуцирующие миелин, ускоряют возрастное снижение когнитивных функций

Новое исследование показывает, что клетки мозга, вырабатывающие миелин — защитную оболочку нервных волокон — с возрастом могут становиться дисфункциональными и тем самым активно способствовать ухудшению когнитивных способностей.

Учёные обнаружили, что у людей с более выраженным снижением когнитивных функций отмечаются изменения в структуре нервных волокон и в состоянии миелина — оболочки, которая помогает ускорять и упорядочивать передачу нервных сигналов в мозге.

Эксперименты на мышах подтвердили, что повреждение или разрушение олигодендроцитов, клеток, производящих миелин, приводит к изменениям в покрытии аксонов и сопряжённому ухудшению когнитивных показателей.

Авторы исследования отмечают, что эти результаты бросают вызов давнему представлению о том, что олигодендроциты всегда поддерживают здоровую работу мозга, и указывают на возможные новые терапевтические подходы, направленные на восстановление их функции для защиты когнитивных способностей в старости.

Исследование проводили группы из Эдинбургского университета и Британского научно-исследовательского института деменции; они анализировали посмертную мозговую ткань участников Lothian Birth Cohort 1936 — когорты, чьи когнитивные способности оценивались с детства и затем в пожилом возрасте.

Когнитивные функции у участников измерялись в возрасте от 70 до 82 лет с помощью тестов, охватывающих память, скорость обработки информации и пространственные навыки.

Из 1091 человека в когорте 866 прошли последующее когнитивное тестирование после 70 лет; почти у всех наблюдалось некоторое снижение функций, что позволило сравнить людей с более быстрым и более медленным темпом ухудшения.

При непосредственном исследовании посмертной ткани у подгруппы участников учёные выявили, что более серьёзное снижение когнитивных функций связано с уменьшением числа крупных нервных волокон и с накоплением «нездорового» миелина, особенно вокруг тех крупных волокон, которые сохранились.

Важно, что эти изменения коррелировали со скоростью снижения когнитивных функций с течением времени, а не с уровнем когнитивных способностей в какой‑то отдельный момент.

Дальнейший анализ показал, что у людей с более выраженным ухудшением когнитивных функций был понижен уровень белка NRF2 в олигодендроцитах. NRF2 регулирует сотни генов, участвующих в защите клеток от повреждений и поддержании их нормального метаболизма.

Мышиные модели подтвердили роль NRF2: снижение активности этого белка, особенно в олигодендроцитах, вызывало избыток миелина, уменьшение числа крупных аксонов и ухудшало сохранение когнитивных функций по мере старения животных.

По мнению авторов, это позволяет предположить, что падение активности NRF2 может вызывать дисфункцию олигодендроцитов, что в свою очередь приводит к изменениям миелина и нервных волокон, связанным с возрастным снижением когнитивных способностей.

Путь NRF2 уже является мишенью для лекарств, в том числе препаратов, применяемых при рассеянном склерозе. Предыдущие исследования показали, что активация NRF2 может улучшать когнитивные показатели у пациентов с рассеянным склерозом, что увеличивает вероятность перепрофилирования существующих препаратов для борьбы с дисфункцией олигодендроцитов и возрастным снижением когнитивных функций.

«Поскольку распространённость снижения когнитивных функций растёт на фоне стареющего населения и отсутствия эффективных методов лечения, нас воодушевляет эта работа, поскольку она указывает на потенциальную стратегию для разработки новых терапевтических подходов, направленных на сохранение когнитивных способностей при старении», — сказала Вероник Мирон, старший неклинический научный сотрудник MRC и руководитель группы Британского научно-исследовательского института деменции в Эдинбургском университете и в больнице Святого Михаила, входящей в Unity Health Toronto.

«Это исследование существенно меняет наше представление об этих клетках: мы всегда считали олигодендроциты исключительно полезными, однако теперь неожиданно видим, что они могут становиться дисфункциональными и способствовать когнитивным нарушениям с возрастом».

Джорджина Крейг, первый автор исследования и научный сотрудник больницы Святого Михаила в Торонто и Британского научно-исследовательского института деменции