Гематоэнцефалический барьер представляет собой сеть кровеносных сосудов и тканей, которая защищает мозг от вредных веществ, а также от гуморальных факторов иммунной системы, которые могут атаковать нервные ткани. Эта система поддерживает гомеостаз головного мозга, однако при болезни Альцгеймера она нарушается.
В ходе исследования были проанализированы образцы ткани головного мозга из банка мозга клиники Мэйо, а также существующие наборы данных и образцы тканей из других учреждений. В выборку вошли образцы тканей 12 пациентов с болезнью Альцгеймера и 12 здоровых пациентов. Исследователи изучили тысячи клеток в более чем шести областях мозга, уделяя внимание двум разновидностям — перицитам и астроцитам. Первые поддерживают целостность кровеносных сосудов, а вторые участвуют в росте нейронной ткани.
Оказалось, что у пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается измененная связь между перицитами и астроцитами, опосредованная молекулами VEGFA и SMAD3. VEGFA стимулирует рост кровеносных сосудов, а SMAD3 играет ключевую роль в клеточных реакциях на внешнюю среду.
Ученые обработали клетки VEGFA, чтобы выяснить, как это влияет на уровень SMAD3 и общее состояние сосудов. VEGFA вызвало снижение уровня SMAD3 в перицитах головного мозга. Это соответствует прежним наблюдениям с использованием моделей рыбок данио.
Исследователи отмечают, что доноры с более высоким уровнем SMAD3 в крови имели меньше повреждений сосудов и лучшие результаты по болезни Альцгеймера. По словам авторов, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как уровни SMAD3 в мозге влияют на уровни SMAD3 в крови.