Возрастные метаболические нарушения, включая диабет, высокое артериальное давление и инсульт, имеют высокую частоту развития болезни Альцгеймера ( AD) , что позволяет предположить, что у вышеупомянутых метаболических заболеваний (AD) и могут быть общие механизмы. Сообщалось о доказательствах нарушения цереброваскулярной системы головного мозга при болезни Альцгеймера , таких как уменьшение количества микрососудов, подавление переносчиков глюкозы через гематоэнцефалический барьер (ВВВ), накопление Aβ в сосудах и связанная с этим активация микроглии и астроцитов, повреждение эндотелиальных клеток и перицитов сосудов и , в частности , наличие окружающи дегенерирующих эндотелиальных клеток сосудов. Более чем у 70% пациентов с болезнью Альцгйемера выявляют церебральную амилоидную ангиопатию, которая сужает сосуды и снижает кровоток, что может привести к инсульту с когнитивным дефицитом. Это событие цереброваскулярной дисфункции в конечном итоге приводит к разрушению ВВВ с последующей нейродегенерацией и воспалением головного мозга.
Гемато - энцефалический барьер
Гемато - энцефалический барьер (BBВ) - специализированная структура, поддерживающая гомеостаз головного мозга, ограничивая транспорт макромолекул, включая микроорганизмы и токсичные химические вещества, из системного кровообращения в мозг. ВВВ состоит из сплошного выстилающего слоя сосудистых эндотелиальных клеток, покрытых отростками астроцитов и нейронов, который становится барьером между мозгом и кровью. Проницаемость молекул через ВВВ жестко регулируется в здоровом мозге для гомеостаза мозга, однако она может постепенно ослабевать при старении и некоторых патологиях, что может привести к инвазии бактерий или вирусов из других частей тела. Небольшое нарушение ВВВ может изменить экспрессию белка в клетках-компонентах ВВВ, включая астроциты и эндотелиальные клетки сосудов, что в конечном итоге вызывает окислительный стресс, нейродегенерацию и воспаление головного мозга. С другой стороны, пептид Aβ в головном мозге удаляется через LRP-1, рецептор аполипопротеина Е, который выводит из головного мозга Aβ и экспрессируется в астроцитах и эндотелиальных клетках сосудов в гемато - энцефалического барьера. Все эти исследования предполагают, что дисфункция ВВВ, по-видимому, является центральной частью развития болезни Альцгеймера , приводя к началу ее патогенеза, такого как накопление Aβ и патология тау.
Транспортеры глюкозы
Глюкоза, первичный источник энергии для головного мозга, транспортируется из системного кровообращения в головной мозг через транспортеры глюкозы (GLUT), в частности GLUT1, высоко экспрессируемый в эндотелиальных клетках в ВВВ. Таким образом, поглощение глюкозы мозгом во многом зависит от экспрессии GLUT-1 в ВВВ. Снижение уровня GLUT1, наблюдаемое на ранних стадиях болезни Альцгеймера, может снижать поглощение глюкозы мозгом, вызывая нейродегенерацию.
Астроциты
Астроциты представляют собой звездчатые глиальные клетки, которые составляют около 50% клеток головного мозга и поддерживают нейроны структурно, метаболически и трофически. В последние два десятилетия астроциты интенсивно изучаются, демонстрируются их многофункциональные возможности в дополнение к вспомогательной роли обслуживания нейронов. Астроциты играют важную роль в нормальном развитии нейронов для роста нейритов и образования синапсов. Они также действуют как синаптическая защита, поглощая избыток глутамата и кальция из синаптической щели и метаболизируя глутамат в глутамин в астроцитах, единственных клетках, которые имеют глутаминсинтазу в головном мозге.
Активация астроцитов, называемая астроглиозом, представляет собой характерный ответ мозга на стрессовые стимулы, который проявляется в изменении клеточной морфологии и функции, сопровождающемся активацией глиального фибриллярного кислого белка (GFAP). Реактивные астроциты приводят к снижению поглощения глутамата в результате эксайтотоксичности из-за чрезмерного количества внеклеточных концентраций глутамата . Астроциты становятся реактивными на стадии инициации воспаления головного мозга в ответ на стресс и сохраняют гомеостаз мозга, однако хроническая активация астроцитов в конечном итоге ухудшает их состояние, хотя астроциты более устойчивы к стрессовым стимулам головного мозга по сравнению с нейронами. Астроциты играют важную роль в иммунном ответе на мозговой стресс, секретируя воспалительные/противовоспалительные факторы и нейротоксические факторы. При хронической активации астроцитов сниженная экспрессия LRP-1 в астроцитах, возможно, индуцирует накопление Aβ в головном мозге при нарушении ВВВ. Известно, что клиренс Aβ через LRP-1 в ВВВ был нарушен на модели диабетического животного в результате снижения экспрессии LRP-1]. Длительная активация астроцитов при диабетическом осложнении может инициировать дисфункцию ВВВ и в дальнейшем спровоцировать развитие болезни Альцгеймера.
Добавить комментарий