Гибель нейронов при деменции: открыт новый механизм с участием железа

Представьте болезнь, которая убивает детей в первые месяцы жизни. Редкая, жестокая, безжалостная. Именно так проявляет себя спондилометафизарная дисплазия типа Седагатяна — ультраредкое генетическое заболевание, разрушающее мозг и скелет младенцев. Но в этой мрачной истории есть луч надежды: разбираясь с редкой патологией, учёные, кажется, наткнулись на ключ к пониманию болезни Альцгеймера и Паркинсона.

Немецкие исследователи из центра Helmholtz Munich потратили 14 лет, чтобы разгадать этот генетический ребус. Они работали с мышами и с человеческими нейронами, выращенными из клеток кожи маленьких пациентов. И нашли виновника — мутацию в гене, который кодирует фермент GPX4.

Что же делает этот фермент в норме? Представьте себе доску для сёрфинга, одна часть которой погружена в воду, а другая торчит наверху. GPX4 устроен похоже: его «плавник» сидит прямо в клеточной мембране и быстро обезвреживает опасные соединения, не давая им разрушать клетку изнутри.

Мутация отрезает этот плавник. Фермент больше не может закрепиться в мембране и становится бесполезным. В результате нейроны остаются без защиты. В клетках накапливается железо, начинается окислительный шторм, и запускается процесс, который учёные называют ферроптозом — особым видом клеточной смерти, зависимым от железа.

И вот тут начинается самое интересное. Долгое время在研究 болезни Альцгеймера главными подозреваемыми считались амилоидные бляшки — белковые отложения в мозге. Но новое исследование смещает фокус. Оно показывает, что первичное повреждение может происходить на уровне клеточных мембран, а ферроптоз — не побочный эффект, а, возможно, движущая сила нейродегенерации.

Учёные уже пробовали блокировать этот процесс химическими соединениями в лабораторных моделях, и это замедляло гибель клеток. Конечно, до лекарств ещё далеко, но направление обозначено чётко.

Эта история — ещё одно напоминание о том, как важна фундаментальная наука. Разбираясь в редчайших болезнях, которые, казалось бы, касаются лишь горстки людей, мы находим ключи к недугам, от которых страдают миллионы. И кто знает, может быть, именно изучение трагической судьбы младенцев с SSMD однажды поможет пожилым людям сохранить ясный ум.

Работа, опубликованная в журнале Cell, стала результатом почти 14-летних усилий международной команды.