Ген риска болезни Альцгеймера и воздействие тяжелых металлов могут ухудшить познавательные способности
Новое исследование на мышах показало, что воздействие кадмия в сочетании с генетической предрасположенностью к болезни Альцгеймера может вызвать симптомы снижения когнитивных функций.
Так называемый ген аполипопротеина E человека (APOE) кодирует инструкции по созданию гомонимного белка.
Обычно APOE Ген объединяется с жирами, чтобы создать липопротеины - белки, которые, в свою очередь, переносят холестерин и другие жидкости через кровоток.
Есть три варианта или аллеля этого гена. В E3 вариант, например, широко распространен, его носит половина населения.
Вариант E4 из APOE ген значительно повышает риск развития болезни Альцгеймера.
Новое исследование на мышах показывает, что люди, у которых уже есть копия APOE4 гена и, следовательно, подвержены риску болезни Альцгеймера, могут испытывать снижение когнитивных функций в результате воздействия кадмия - нейротоксичного тяжелого металла.
Кадмий естественным образом встречается в земле и «извлекается при производстве меди, свинца и цинка». Такие продукты, как моллюски, некоторые листовые зеленые овощи или злаки, могут содержать кадмий; сигаретный дым и загрязненный воздух также могут содержать металл.
Чжэнгуй Ся, профессор наук об окружающей среде и гигиене труда в Школе общественного здравоохранения Вашингтонского университета, является последним автором нового исследования, опубликованного в журнале. Токсикологические науки.
Изучение кадмия и гена APOE4
В новом исследовании ученые использовали мышиные модели болезни Альцгеймера с активированной версией E4 или же E3 вариант APOE ген. Затем исследователи добавили небольшие дозы кадмия в питьевую воду, которую мыши пили в течение 14 недель.
Максимальное количество кадмия, которое потребляли мыши, было эквивалентно количеству, которое есть в крови людей в Соединенных Штатах, включая людей, которые никогда не курили.
Исследователи изучили когнитивные способности крыс с помощью стандартных тестов на определение местоположения возражений и тестов в Т-образном лабиринте.
Когнитивные навыки, на которых ученые решили сосредоточиться, зависят от гиппокампа - области мозга, которая имеет решающее значение для обучения и памяти. Это также одна из областей мозга, которая больше всего повреждается на ранних стадиях болезни Альцгеймера.
Кадмий ускоряет когнитивные нарушения
Мыши, которые принимали кадмий, показали худшие результаты в тестах на определение местоположения нового объекта, что указывает на более слабую кратковременную пространственную рабочую память.
Эти симптомы возникали раньше у мышей с APOE4 ген, чем те, у кого APOE3.
У самцов мышей возникло более раннее начало, чем у самок с таким же генетическим составом.
Позже мыши с APOE4 гены показали худшие результаты в тесте Т-лабиринта, чем те, у которых APOE3.
Авторы приходят к выводу, что воздействие кадмия «нарушает нейронную дифференцировку нейронов, рожденных взрослыми» в гиппокампе самцов мышей с APOE4 ген.
В целом, заключают исследователи, результаты показывают, что взаимодействие между APOE4 и воздействие кадмия «приводит к ускоренному когнитивному ухудшению, и что нарушение нейрогенеза гиппокампа взрослых может быть одним из основных механизмов».
Молодые самцы мышей в целом оказались более восприимчивыми к воздействию этого взаимодействия, чем молодые самки грызунов.
«Этот хэви-метал вреден для вас», - говорит Ся.
«Воздействие кадмия в повседневной жизни может пагубно сказаться на нашем познании. Если у вас есть APOE4 ген, риск значительно выше ».
Чжэнгуй Ся
«Наше исследование предоставляет прямые доказательства взаимодействия между геном генетического риска болезни Альцгеймера и воздействием окружающей среды на ускоренное когнитивное нарушение».
Автор также комментирует возможные механизмы, которые могут объяснить полученные данные. "Возможно, что APOE4 может вызвать утечку через гематоэнцефалический барьер и привести к более высокой степени накопления кадмия в APOE4 мозг."
