В нейронах после черепно-мозговой травмы обнаружили нейротоксичный белок

Исследователи из Великобритании и Тайваня обнаружили в мозге пациентов, перенесших тяжелую черепно-мозговую травму, нейротоксичный белок SAP (serum amyloid P component). Это нормальный белок плазмы крови, который обычно не пересекает гематоэнцефалический барьер. Его наличие в мозге характерно для нейродегенеративных расстройств, включая болезнь Альцгеймера. Как сообщается в журнале Open Biology, белок сохранялся в мозге как минимум неделю после тяжелой травмы.

Черепно-мозговые травмы связывают с последующим снижением когнитивных функций и нейродегенерацией: они повышают риск деменции в 2,5–4 раза, а частые травмы могут привести к хронической травматической энцефалопатии, которую еще называют «деменцией боксеров». Один из признаков хронической травматической энцефалопатии — отложения бета-амилоида в мозге. Те же отложения в большом количестве находят у пациентов с болезнью Альцгеймера. Однако до конца не ясно, как именно травма способствует нейродегенерации или ускоряет ее.

Ип Пин (Ping Yip) из Лондонского университета королевы Марии и его коллеги сосредоточили внимание на белке SAP, который в норме присутствует только в крови и не попадает в мозг. Этот белок связывается с амилоидными фибриллами и обнаруживается в составе бета-амилоидов и нейрофибриллярных клубков в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Ранние исследования показали, что даже не связанный с амилоидом SAP сам по себе нейротоксичен. Ученые исследовали образцы мозговой ткани 30 пациентов с тяжелой черепно-мозговой травмой, чтобы поискать там белок SAP. Поскольку в результате черепно-мозговой травмы нарушается гематоэнцефалический барьер, воздействие SAP на мозг должно увеличиваться. Белок нашли в 18 образцах мозга из 30.

Для обнаружения белка ученые обработали срезы образцов мозга светящимися антителами к SAP и наблюдали флуоресценцию в поврежденной мозговой ткани — в телах некоторых нейронов, аксонах и нейрофиламентах (компоненты цитоскелета нейронов). В астроцитах, микроглии, церебральных капиллярах и в неповрежденных частях мозга белка не было. Особенно много отложений SAP ученые обнаружили на поврежденных нейронах: о повреждении говорили утолщения аксонов, образованные поврежденными набухшими нейрофиламентами. Важно, что некоторые образцы мозга были фиксированы формалином, воздействие которого снижает иммунореактивность SAP; несмотря на это, белок все-таки обнаруживался.

В ушибленной ткани мозга SAP обнаруживался уже через 2,5 часа после травмы — то есть достаточно быстро проникал в мозг. В образцах, взятых спустя 7,5 часа, а также через шесть и девять дней после травмы, SAP тоже был. Другой близкий к SAP по структуре белок плазмы — С-реактивный белок — присутствовал только в просвете капилляров. Это значит, что не все циркулирующие в крови белки могут после черепно-мозговой травмы попасть в мозг и закрепиться там.

Пока не понятно, приводит ли отложение SAP в нейронах к нейроденегерации, или белок откладывается в уже поврежденных клетках. Однако то, что SAP обнаруживается именно в нейронах, а не в других клетках мозга, может по крайней мере частично объяснить, как травма приводит к нейродегенерации и повышает риск развития деменции.

Ранее ученые выяснили, что тяжелые черепно-мозговые травмы у детей могут повысить риск развития синдрома дефицита внимания и гиперактивности.