Болезнь Альцгеймера (БА) затрагивает не только мозг, но и другие органы – печень, кишечник и глаза. Пациенты с БА часто страдают от нарушений зрения, которые сопровождаются повреждением сетчатки. Эти изменения включают накопление бляшек β-амилоида (Aβ), характерных для БА, а также дегенерацию клеток и сужение сосудов сетчатки.
Так как глаза и мозг связаны через зрительный нерв, оба органа могут использовать одну систему очистки — глимфатическую систему, отвечающую за удаление нейротоксинов. Но остается неясным, какую роль эта система играет в патологии сетчатки при БА. Ученые из Нанкинского медицинского университета в Китае исследовали:
- как β-амилоид накапливается в глазах и влияет на дегенерацию сетчатки;
- какие существуют механизмы очистки глаз от β-амилоида;
- какова роль в очистке от Aβ белка аквапорина-4 (AQP4), который регулирует транспорт жидкости и водный гомеостаз в центральной нервной системе.
Ученые провели исследование на мышах с моделью болезни Альцгеймера и на посмертных образцах пациентов с БА. Используя методы визуализации, ученые отследили путь β-амилоида от мозга к сетчатке. Для изучения роли аквапорина-4 в транспортировке и накоплении Aβ, использовали две группы мышей, одна из которых имела дефицит AQP4.
Отложение β-амилоида в сосудах глаза
В глазах и зрительном нерве пациентов и мышей с болезнью Альцгеймера откладываются бляшки Aβ, напоминающие те, что накапливаются в мозге. В ткани сетчатки Aβ концентрируется вокруг сосудов и в аксональном пространстве зрительного нерва. Это указывает на то, что накопление Aβ зависит от сосудистой и нервной систем глаза. Эти результаты привлекли внимание ученых к роли глазной глимфатической системы, которая в норме должна обеспечивать отток метаболических отходов из сетчатки через зрительный нерв.
Сосуды активно участвуют в переносе β-амилоида от мозга к глазам
Для изучения путей накопления Aβ ученые использовали биолюминесцентную визуализацию. В ходе эксперимента мышам вводили синий краситель в большую цистерну мозга. Краситель постепенно продвигался от мозга к сетчатке, достигая половины длины зрительного нерва уже через 10 минут, а к концу нерва приближался спустя 60 минут. Транспорт красителя происходил через периартериальное пространство зрительного нерва и в основном вдоль крупных сосудов сетчатки.
Дефицит аквапорина-4 приводит к накоплению β-амилоида в сетчатке
Удаление нейротоксинов из мозга через глимфатическую систему зависит от белка AQP4. У мышей с дефицитом AQP4 наблюдалось значительное замедление движения Aβ от мозга к глазу. Дефицит AQP4 привел к тому, что клиренс Aβ замедлялся, и Aβ накапливался в зрительном нерве и сетчатке. Эти изменения сопровождались обострением функциональных нарушений зрения у мышей и прогрессирующей патологией сетчатки.
Интересно, что у пациентов с болезнью Альцгеймера также наблюдалось нарушение полярности AQP4: вместо того, чтобы сосредотачиваться вокруг сосудов сетчатки и зрительного нерва, AQP4 распределялся по несосудистым областям. Эти изменения в полярности AQP4 могут лежать в основе нарушения клиренса Aβ и дегенерации сетчатки при болезни Альцгеймера.
Вывод
Эксперименты на мышах и анализ тканей пациентов с болезнью Альцгеймера показывают, что нарушение функции AQP4 и глимфатического клиренса способствует долговременному накоплению β-амилоида в глазах, вызывая прогрессирующее повреждение сетчатки и потерю зрения. Восстановление функции AQP4 и улучшение глимфатического клиренса может помочь сохранить зрение у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Transport of β-amyloid from brain to eye causes retinal degeneration in Alzheimer’s disease
