Белок, который помогает иммунитету отличать «своих» от «чужих», с возрастом подавляет появление новых клеток в мозге, ухудшая когнитивные способности.

Причин ослабления памяти, в том числе и молекулярно-клеточных, существует множество, и исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско добавили к ним ещё одну. В свое статье в Nature Medicine Сол Вильеда (Saul Villeda) вместе с коллегами говорят об иммунном белке β2-микроглобулине, который, как оказалось, с возрастом начинает плохо влиять на мозг.

Гиппокамп мыши: зелёным окрашены вспомогательные глиальные клетки, красным – стволовые клетки, за счёт которых идёт «взрослый» нейрогенез, синим – клеточные ядра. (Фото Jason Snyder / Flickr.com.)

Этот небольшой белок есть у всех клеток – он входит в состав большого комплекса, который помогает иммунитету отличать «своих» от «чужих». Его уровень обычно возрастает с повышением активности иммунной системы: при аутоиммунных заболеваниях, при воспалении, при инфекциях, при злокачественных болезнях, связанных с клетками иммунитета (миеломах и лимфомах). Но, кроме того, синтез микроглобулина также усиливается при синдроме Альцгеймера и вообще при когнитивных расстройствах.

Когда уровень белка проверили у разновозрастных людей и мышей, то обнаружили, что с возрастом его становится больше. Если же микроглобулин вводили молодым трёхмесячным мышам, у них начинались проблемы с памятью. Когда животных помещали в водяной лабиринт, где им нужно было найти платформу, на которую можно выбраться, то они, даже выучив правильный путь, в два раза чаще забывали его и делали в два раза больше ошибок – по сравнению с теми, кому белок не вводили.

И что самое главное – у мышей после инъекции микроглобулина слабел нейрогенез, то есть появление новых нейронов. (Как известно, новые нервные клетки могут появляться в гиппокампе, главном центре памяти мозга.) Через 30 дней лишний белок из организма животных исчезал, их умственные способности приходили в норму, и прирост новых клеток становился обычным для их возраста.

То, что микроглобулин способен скверно влиять на память, подтвердили дополнительные эксперименты с мышами, у которых соответствующий ген просто выключали. Пожилые генетически модифицированные мыши лучше запоминали новые вещи, нежели обычные, с включённым геном микроглобулина.

Несколько лет назад Сол Вильеда, который работал тогда в Стэнфорде, вместе с коллегами поставили эксперимент, в котором объединили кровоток у разновозрастных мышей. В той работе удалось показать, что молодая кровь стимулирует нейрогенез у старых особей, а старая, наоборот, подавляет его у молодых особей, причём у молодых одновременно ухудшались память и обучаемость, у старых же не только увеличивалось число новых клеток, но и количество соединений-синапсов между ними (соответственно, улучшалась и память). Тогда же получилось определить 17 компонентов крови, концентрация которых повышалась с возрастом.

Теперь же, как видим, дело дошло до изучения конкретных белков, которые, накапливаясь в «старой» крови, могут быть ответственны за старение мозга. Пока что непонятно, как именно микроглобулин может влиять на нервные клетки. Возможно, когда мы больше узнаем об этом, то можно будет создать лекарства, снижающие уровень микроглобулина у пожилых людей и тем самым помогающие хотя бы немного защитить память от старения.

Впрочем, необходимо заметить, что, хотя сам эффект омолаживающей или старящей крови подтверждается во многих экспериментах, конкретные причины и факторы часто вызывают бурные дискуссии. Для примера напомним историю белка, называемого фактором тканевой дифференцировки 11 (GDF-11), о котором мы недавно писали. В 2014 году похожий эксперимент с объединением кровеносных систем проделали в Гарварде под руководством Эми Уэйджерс (Amy Wagers) и Ричарда Ли (Richard Lee), и в результате удалось определили 13 потенциальных омолаживающих факторов крови, среди которых был и белок GDF-11, благотворно влиявший на сердечную мышцу.

Но когда потом уже в другой лаборатории попытались повторить опыт уже с самим GDF-11, то оказалось, что никакой мышечной регенерации не происходит – более того, под влиянием белка мышцы восстанавливались после повреждения даже медленнее, чем без него. Остаётся только надеяться, что микроглобулин подобных сюрпризов не преподнесёт, и мы действительно станем ещё на шаг ближе к созданию средства, замедляющего старение.