Патогенна тау та когнітивні порушення викликаються дієтою з високим вмістом солі

Дослідження мишей, що фінансується NIH, пов’язує високе споживання натрію з групою деменцій

NIH/Національний інститут неврологічних розладів та інсульту

Згідно з новим дослідженням, високий вміст харчової солі може активувати шлях у мозку і спричинити когнітивні порушення. Документ, опублікований у "Nature", показує, що цей ефект пов'язаний не з втратою кровотоку в мозку, як спочатку вважалося, а згустками білка, пов'язаного з декількома формами деменції у людей. Дослідження фінансувало Національний інститут неврологічних розладів та інсульту (NINDS), який входить до складу Національного інституту охорони здоров’я.

"Це дослідження продовжує важливу історію впливу дієти з високим вмістом солі на мозок", - сказав Джим Кеніг, доктор філософії, директор програми NINDS. "Ця робота на мишах виявляє нову мету для терапії, спрямованої на порушення функції судин головного мозку".

У попередньому дослідницькому дослідженні вчені на чолі з доктором медицини Костантіно Іадекола, директором та керівником Інституту досліджень мозку та розуму Фейля в Медиціні Вейла Корнелла в Нью-Йорку, показали, що миші, які харчувалися дієтою з високим вмістом натрію, почали проявляти симптоми деменція через зміни, що відбулися в кишечнику. Дієта також призвела до падіння припливу крові до мозку, що, на їх думку, було причиною симптомів деменції. Однак, придивившись уважніше, вони виявили натомість, що причиною є накопичення білка під назвою тау в мозку.

"Цей результат був абсолютно несподіваним", - сказала доктор Іадекола. "Ми знали, що дієта з високим вмістом солі викликає у мишей симптоми, схожі на деменцію, і думали, що виною тому буде зменшення припливу крові до мозку. З'ясувалося, що це зовсім не так".

Оригінальним зв'язком, виявленим між дієтами з високим вмістом солі та кровотоком у мозку, було зменшення вироблення оксиду азоту (NO) у клітинах, що утворюють кровоносні судини головного мозку, спричинене зниженням функції ферменту eNOS. Потік крові в мозку збільшується, коли присутній NO; однак, NO, що утворюється з клітин судин, має кілька інших функцій у мозку. Сюди входить участь молекулярного шляху, пов’язаного з тау, який за відсутності достатньої кількості NO може модифікувати білок тау таким чином, що змушує його злипатися і утворювати агрегати. У сімействі захворювань, що називаються тауопатіями, саме ці агрегати тау перешкоджають нормальній роботі клітин мозку, що може призвести до когнітивних порушень і, зрештою, деменції. Коли миші споживали дієту з високим вмістом солі в цьому дослідженні, їх мозок також показав докази агрегатів тау, що збігалися зі зниженими когнітивними здібностями.

Далі дослідники показали, що тау був важливим фактором цих ефектів, вивчаючи мишей, у яких був видалений ген тау. Ці миші демонстрували подібне падіння кровотоку в мозку, але оскільки вони не могли виробляти білок тау, вони не утворювали агрегатів тау, а також не виявляли зниження своїх когнітивних здібностей. Подібні результати спостерігалися при застосуванні антитіл проти тау.

"Повідомлення, яке потрібно взяти додому, полягає в тому, що, хоча відбувається зменшення припливу крові до мозку мишей, які харчуються дієтою з високим вмістом солі, насправді саме тау спричиняє втрату когнітивних здібностей. Ефект зменшення потоку насправді не має значення в цій ситуації ", - сказала доктор Іадекола.

Він зазначив, що цей результат можна було передбачити. Після вживання великої кількості натрію миші мали приблизно на 25% зниження кровотоку. Ця крапля схожа на те, що спостерігається у людей після випитого чашки кави. Докази свідчать, що насправді потрібно приблизно 50% падіння, перш ніж мозок вже не зможе компенсувати і когнітивні ефекти не помітяться.

Хоча доктор Іадекола зазначає, що вміст солі, яку споживають миші в цьому дослідженні, у вісім-16 разів перевищує норму і, ймовірно, буде більше, ніж людина споживала б за один день, їх результати забезпечують важливий зв'язок між дієтою, кровоносні судини мозку та пізнання.

"Наші результати підкреслюють важливість мислення поза кровотоком при лікуванні розладів, що зачіпають судини мозку", - сказала д-р Іадекола.

Цю роботу підтримали NINDS (NS089323, NS095441), Фонд лікування Альцгеймера, Американський фонд серця та Фонд сім'ї Фейля.

Фарако Г. та ін. Харчова сіль сприяє когнітивним порушенням завдяки тау-фосфорилюванню. Природа. 23 жовтня 2019 р. DOI: 10.1038/s41586-019-1688-z

NINDS - провідний засновник національних досліджень мозку та нервової системи. Місія NINDS полягає у пошуку фундаментальних знань про мозок та нервову систему та використанні цих знань для зменшення тягаря неврологічних захворювань.

Про Національний інститут охорони здоров’я (NIH): NIH, державне агентство з медичних досліджень, включає 27 інститутів та центрів і є складовою Міністерства охорони здоров’я та соціальних служб США. NIH - основне федеральне агентство, яке проводить і підтримує основні, клінічні та поступальні медичні дослідження, а також досліджує причини, методи лікування та лікування як загальних, так і рідкісних захворювань. Для отримання додаткової інформації про NIH та її програми відвідайте http: // www. Національний інститут охорони здоров'я США. уряд.

Застереження: AAAS та EurekAlert! не несе відповідальності за достовірність випусків новин, розміщених на EurekAlert! шляхом надання внесків установам або для використання будь-якої інформації через систему EurekAlert.