«Спяшие вирусы»: как травмы головы повышают риск болезни Альцгеймера
Новое исследование ученых из Университетов Тафтса и Оксфорда выявило механизм, связывающий травмы головы с развитием нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и хроническая травматическая энцефалопатия.
Согласно результатам исследования, опубликованным в научном журнале Science Signaling, сотрясения мозга могут активировать «спящий» вирус простого герпеса первого типа (HSV-1) и запустить каскад патологических процессов в мозге.
Ученые давно подозревали, что существует связь между HSV-1 и болезнью Альцгеймера. Предыдущие исследования показали, что активация вируса может спровоцировать формирование амилоидных бляшек, воспаление и гибель нейронов – характерных признаков этого заболевания. Но как именно происходит эта активация, оставалось загадкой.
Чтобы разобраться в этом вопросе, исследователи создали инновационную трехмерную модель ткани мозга. Эта модель, сделанная из белков шелка и коллагена, была заселена нейронными стволовыми клетками, которые превратились в зрелые нейроны и сформировали сложную взаимодействующую сеть, похожую на реальный мозг. Часть клеток содержала ДНК HSV-1, а другая часть служила контрольной группой.
Затем ученые сымитировали сотрясение мозга, подвергая ткань механическим воздействиям. И вот тут произошло самое интересное. В образцах с HSV-1 после травмы вирус «проснулся» и начал активно размножаться. Это спровоцировало воспаление, образование амилоидных бляшек и тау-белка – еще одного важного маркера нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, наблюдалась гибель нейронов и повышенная активность глиальных клеток. В контрольной группе без вируса изменения были незначительными.
Повторные «травмы» усиливали эти эффекты, подтверждая, что множественные сотрясения мозга представляют серьезную опасность. Это согласуется с данными эпидемиологических исследований, которые показывают, что люди, перенесшие многочисленные сотрясения, чаще страдают от нейродегенеративных заболеваний.
Полученные результаты открывают новые перспективы для профилактики и лечения подобных заболеваний. Ученые предполагают, что противовирусные или противовоспалительные препараты, принятые сразу после травмы головы, могут блокировать активацию HSV-1 и снизить риск последующего развития болезни Альцгеймера или других нейродегенеративных заболеваний.
К слову, проблема травматических повреждений мозга актуальна не только для спорта, но и для населения в целом. По оценкам ВОЗ, ежегодно 69 миллионов человек во всем мире получают травмы головы, приводящие к инвалидности или смерти, а экономический ущерб от этих травм достигает 400 миллиардов долларов.
Разработанная модель ткани мозга предоставляет уникальную платформу для дальнейших исследований и тестирования новых лекарственных препаратов. Она позволяет изучать сложное взаимодействие между вирусами, белками, генетической активностью и воспалительными процессами в условиях, максимально приближенных к реальному мозгу, что может привести к разработке более эффективных методов диагностики и лечения нейродегенеративных заболеваний.