Российские исследователи вместе с коллегами из Нидерландов и Германии использовали созданную ранее линию трансгенных мышей для разработки и тестирования новых методов терапии деменции. Статья ученых опубликована в Journal of Cellular and Molecular Medicine.

Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и ряд других деменций, болезнь Паркинсона, хорея Хантингтона и боковой амиотрофический склероз, связаны с избирательной гибелью нервных клеток. Это приводит к атрофии некоторых частей центральной нервной системы. При этом поражается головной мозг и развиваются деменции — одни из самых страшных заболеваний, которые медленно прогрессируют и почти не поддаются лечению.

По большей части деменция — возрастная болезнь. Однако при лобно-височной деменции, или фронтотемпоральной лобарной дегенерации (ФТЛД), нарушения в работе головного мозга возникают уже в 45–65 лет. При этом ФТЛД — это примерно от 10 до 20% всех случаев деменции и самый распространенный вид этого заболевания среди молодежи и людей среднего возраста. Патологические изменения в головном мозге приводят к когнитивным, социальным и эмоциональным нарушениям. У человека меняются поведение и черты личности, появляются трудности с речью, проблемы с памятью, он становится неорганизованным.

Вывести исследование этих заболеваний на новый уровень ученым удалось с помощью создания трансгенных мышей. В нервной системе таких животных синтезировались «неправильные» белки, связанные, как предполагается, с развитием слабоумия. На таких модельных организмах исследователи показали, что небольшие количества мутантного белка FUS системы естественной защиты двигательных нейронов могут удалить. Такая мера организма предотвращает развитие бокового амиотрофического склероза.

Но внутренняя защита нейронов коры головного мозга менее эффективна в этом процессе. Поэтому с возрастом у мышей с мутантным белком человека могут наблюдаться признаки ФТЛД. Чтобы воспроизвести основные признаки заболевания в экспериментальной модели, поддержанные грантом Российского научного фонда ученые подготовили группы трансгенных мышей, на которых затем провели поведенческое тестирование и молекулярно-биологический анализ нервной системы.

Исследователи заметили у модельных животных клинические и биохимические признаки развития поражения головного мозга, похожие на ФТЛД. По результатам анализа ученые разработали протокол для тестирования на этой модели новых соединений, которые могут изменять, замедлять или останавливать развитие болезни. Для этого мышей разделили на две группы: половина перед исследованиями получала определенные препараты, а вторая осталась без лечения.

Экспериментальные животные прошли много тестов: например, их помещали в лабиринт с открытыми и закрытыми частями, отмечая, как скоро животные начинают прятаться, или сажали попеременно в освещенную и темную клетки. Все поведенческие тесты проводили согласно современным биоэтическим требованиям. Таким образом биологи выясняли, каким уровнем устойчивости к развитию экспериментальной депрессии обладают животные, а также выявляли у них показатели тревожности, способности к оценке опасности.

Затем авторы исследовали гиппокамп и префронтальную кору мозга животных, так как именно в них находят ключевые изменения при ФТЛД. Срезы окрашивали антителами на различные белки и анализировали с помощью современных высокотехнологичных микроскопов: специальный краситель позволяет распознать пораженные нейроны на срезе, выявить патогенные включения в их цитоплазме и оценить степень разрушения нервной ткани. Кроме того, ученые измеряли в образцах ткани количество синтезируемых белков, характерных для этого заболевания. В результате авторы подтвердили характерные для ФТЛД изменения в головном мозге трансгенных мышей и нашли соединения, которые могут ослаблять эти изменения.