Пересолений корм викликав у мишей симптом хвороби Альцгеймера

Дослідники годували мишей кормом з підвищеним вмістом солі і виявили в їх головному мозку підвищений рівень фосфорилювання тау-білка - один з молекулярних симптомів хвороби Альцгеймера та інших нейродегенеративних захворювань. Це дозволяє пояснити, як вживання солоної їжі може призводити до когнітивних розладів - принаймні, у мишей. Дослідження опубліковано в журналі.

Солона їжа давно вважається фактором ризику не тільки для серцево-судинних захворювань на кшталт інфаркту та інсульту, а й для порушення когнітивних функцій. Логічно було припустити, що на роботу головного мозку впливає зміна кровотоку.

Відомо, наприклад, що у мишей пересолений корм запускає імунну відповідь у кишківнику, потім у крові з'являються провоспальні білки, а на них вже реагують клітини стінок судин. Вони перестають виробляти оксид азоту, який викликає розширення судин, тому загальний мозковий кровотік знижується приблизно на 25 відсотків. Однак чи пов'язано це з порушенням когнітивних функцій, досі було незрозуміло.

Джузеппе Фарако (Guiseppe Faraco) і його колеги з Вашингтона і Нью-Йорка припустили, що сполучною ланкою може виступити білок тау. Це внутрішньоклітинна молекула, яка в нормі стабілізує клітинний скелет в нейронах, але при перебудові скелета вона фосфорилюється і починає злипатися в агрегати. У кінцевому рахунку грудки тау утворюють нейрофібрилярні клубки, порушуючи роботу нейрона і часто призводячи до його загибелі.

Агрегація тау-білків супроводжує багато хвороб - їх називають тауопатіями. Найвідоміша серед них - хвороба Альцгеймера, але нейрофібрилярні клубки зустрічаються і при хворобі Паркінсона, а також безлічі інших деменцій. Часто при таких хворобах страждає судинне русло.

Щоб перевірити свою гіпотезу, вчені годували молодих самців миші кормом з підвищеним вмістом хлориду натрію (у 8-16 разів вище норми), а потім фарбували препарати їх мозку антитілами до фосфорованого тау-білка. Вони виявили, що кількість фосфорованої тау в корі півкуль і гіпокампе зросла приблизно вдвічі, але загальна концентрація білка залишилася незмінною.

Нейрофібрилярних клубків дослідники в тканинах мозку не виявили, так само як і слідів нейродегенерації - зруйнованих нейронів або пошкоджень сірої і білої речовини. Не знайшли вони і скупчень бета-амілоїда - іншого білка, який утворює позаклітинні агрегати при хворобі Альцгеймера. Тим не менш, через три місяці солоної дієти миші стали гірше розпізнавати предмети і орієнтуватися в лабіринті, і кількість фосфорованого тау корелювало з погіршенням когнітивної діяльності.

Виявилося, що фосфорилювання тау безпосередньо пов'язане з роботою судин у головному мозку. На додаток до солоної дієти дослідники почали підгодовувати мишей L-аргініном - попередником оксиду азоту. У його присутності кількість фосфорильованого тау знизилася, а порушення когнітивних функцій вдалося запобігти.

Вчені повторили свої експерименти на трансгенних мишах, намагаючись відключити ті чи інші ланки цього ланцюга. Мутантні тварини, які не здатні виробляти оксид азоту, накопичили фосфорильований тау навіть на звичайній дієті. А тау-дефіцитні миші не страждають порушеннями когнітивних функцій, хоча на солоній дієті кровотік в їх мозку все одно знижується. Запобігти «деменції» дослідникам вдалося і за допомогою антитіл до тау - вони блокували його агрегацію, і ефект вийшов схожим на тау-дефіцитних тварин.

Таким чином, оксид азоту виявився сполучною ланкою між станом судин і нейродегенерацією. Судячи з усього, за його відсутності в нейронах запускаються сигнальні каскади, які призводять до фосфорилювання тау, а воно, в свою чергу - до порушення когнітивних функцій. Автори роботи відзначають, що використовували надмірні концентрації солі - в 8-16 разів вище норми - в той час як у людей, які споживають занадто солону їжу, концентрація перевершує норму всього лише в 3-5 разів. Проте, вони не виключають, що механізми, за допомогою яких організм реагує на таку дієту, можуть виявитися подібними, а серйозні порушення роботи мозку у людей можуть проявитися в довгостроковій перспективі.

Від пересоленої їжі бувають і інші наслідки - наприклад, гіпертонія або навіть ожиріння печінки. А в 2018 році в складі солі виявили навіть частинки мікропластику. Тим не менш, люди продовжують їсти сіль - і це неспроста: в мозку виявлені спеціальні нейрони, які відповідають за тягу до солоного.