Как бета-амилоид снижает пластичность, связанную с синаптической передачей сигналов

Считается, что ранние стадии болезни Альцгеймера возникают в синапсе, поскольку потеря синапса связана с дисфункцией памяти. Данные свидетельствуют о том, что бета-амилоид (Aβ) играет важную роль в ранней синаптической недостаточности, но мало известно о влиянии Aβ на пластичность дендритных шипов.

Эти шипы представляют собой короткие отростки дендритов (продолжения нейронов), которые передают электрические импульсы в мозг. Дендрит одного нейрона содержит сотни тысяч шипов, обеспечивая хранение в памяти и передачу сигналов через синапс – соединение, где возникают такие нервные импульсы. Пластичность этих шипов или их способность изменяться и расти важна для передачи сигналов в мозг.

Исследователи под руководством Роберто Малинов, доктора медицины, доктора философии, профессора нейробиологии и профессора Шили-Маркос по исследованию болезни Альцгеймера в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего, пролили больше света на то, как деструктивное воздействие Aβ на мозг связано с его влияние на пластичность дентритных шипов. Их исследование было опубликовано 27 декабря в журнале Nature Neuroscience.

Исследователи показали, что если Aβ чрезмерно продуцируется пре- или постсинаптической стороной аксона, это может вызвать деструктивные эффекты. Во-вторых, эти эффекты распространяются на расстояние около 10 микрон от нейрона и затрагивают тысячи и тысячи синапсов.

"Мы обнаружили, что бета-амилоид влияет на структурную, а не только на функциональную пластичность," сказал Малинов. "Обычно пластичность может быть индуцирована, что делает синапсы сильнее и больше, но бета-амилоид предотвращает это."

Согласно Малинову, также кажется, что для предотвращения пластичности требуется непрерывное высвобождение Aβ. "Даже короткого промежутка времени от 30 до 60 минут без секреции Aβ достаточно для проявления пластичности," он сказал. Поскольку влияние Aβ на дендритные шипы – критическое для памяти – считалось необратимым, это показывает, что есть надежда на изменения, если ученые узнают, как остановить секрецию Aβ в синаптических участках."

"Наши результаты показывают, что непрерывное производство Aβ на дендритах или аксонах действует локально, уменьшая количество и пластичность синапсов," Малинов заключил.