Ученые из Университета Центральной Флориды выяснили: генетические мутации, связанные с болезнью Альцгеймера, способны мешать работе нервов, которые управляют мышцами. Эксперименты показали: такой сбой возможен даже тогда, когда головной и спинной мозг не задействованы. По мнению авторов, это может объяснять проблемы с походкой, равновесием и координацией, появляющиеся у части пациентов еще до потери памяти. Об этом сообщает Science XXI.
Работу вели профессор Центра нанотехнологий Джеймс Хикман и профессор-исследователь Сюфан «Надин» Го. Вместе с ними трудились специалисты Hesperos. Команда изучала редкую наследственную форму заболевания, которая обычно дает о себе знать, когда человеку от 40 до 65 лет. Статью опубликовал журнал Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association. Финансирование выделил Национальный институт старения, входящий в Национальные институты здравоохранения США.
Чтобы проверить гипотезу, создали модель нервно-мышечного соединения из человеческих клеток. Здоровые мышечные клетки соединили с двигательными нейронами, выращенными из стволовых клеток. Эти нейроны несли мутации, связанные с наследственной формой недуга. Систему намеренно лишили центральных отделов нервной системы, чтобы оценить, как изменения действуют на периферию.
Двигательные нейроны посылают мышцам сигналы, нужные для сокращения и движения. Оказалось, что мутантные клетки хуже взаимодействовали с мышечной тканью. Нервный импульс до мышцы доходил слабее. Ученые фиксировали, насколько устойчивы сокращения и как скоро мышца устает. Подобные сбои способны приводить к слабости, потере координации, трудностям при ходьбе и поддержании позы.
Го отметила, что двигательные расстройства способны сигналить о заболевании на более раннем этапе. Хикман подчеркнул: работа впервые продемонстрировала, что мутации напрямую влияют на периферическую нервную систему. Поэтому лекарства, нацеленные лишь на мозг, могут не решать проблемы в других частях тела. Впрочем, эксперимент не доказывает, что у пациентов двигательные изменения обязательно возникают раньше проблем с памятью.
Авторы считают, что изучение походки, координации и нервно-мышечных соединений поможет искать первые сигналы болезни. Данные указывают на важность подходов, которые поддерживают не только память и мышление, но и физическую активность. Технологию «человек-на-чипе» от Hesperos можно применять для исследований других болезней и проверки лекарств на моделях, близких к человеческой физиологии.