Недавние исследования, проведённые под руководством Университета Альберты, ставят под сомнение представление о том, что болезнь коров-бессинников вызывается только неправильно свёрнутыми белками. Это открытие проливает новый свет на разрушительную вспышку заболевания в Соединённом Королевстве 40 лет назад и даёт надежду на предотвращение подобных ситуаций в будущем.
Исследование, [опубликованное](https://www.mdpi.com/1422-0067/26/13/6245) в International Journal of Molecular Sciences, впервые показывает, что подобные прионоподобные заболевания мозга могут возникать без присутствия инфекционных прионов. Прионные болезни возникают, когда нормальные белки в мозге неправильно сворачиваются, превращаясь в инфекционные, аномальные белки.
Вместо этого хроническое воспаление, вызванное мощным [бактериальным эндотоксином](https://medicalxpress.com/news/2022-08-major-contributor-alzheimer-disease.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal) под названием липополисахарид (ЛПС), было определено как виновник, который может независимо вызывать повреждение мозга, напоминающее прионные болезни.
«Это коренным образом меняет господствующую теорию о том, что подобные заболевания мозга связаны только с прионами или похожими неправильно свёрнутыми белками», — говорит Бурим Аметай, иммунобиолог в области питания на факультете сельскохозяйственных, биологических и экологических наук и ведущий автор исследования.
Исследование показало, что за нейродегенерацией стоит более многогранный процесс, демонстрируя, что воспаление сначала ослабляет защитные силы мозга, подавляя клетки. Затем белки могут начать неправильно сворачиваться, а иммунная система чрезмерно реагирует, вызывая ещё больший ущерб.
«Все три процесса взаимосвязаны, что означает, что нам нужно бороться с воспалением и укреплять здоровье иммунной системы, а не только бороться с неправильно свёрнутыми белками», — говорится в исследовании.
Открытие предполагает, что эндотоксины в кормах животного происхождения, предлагаемых крупному рогатому скоту, могли способствовать возникновению губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (ГЭКРС), или болезни коров-бессинников, во время кризисов в Соединённом Королевстве, утверждает Аметай.
Вспышки [разрушили животноводческую отрасль в 1980-х и 1990-х годах](https://irgc.org/wp-content/uploads/2018/09/BSEfullcasestudyweb1.pdf), в результате чего более 160 человек умерли от употребления заражённой говядины, а более четырёх миллионов голов крупного рогатого скота были уничтожены.
Исследование предоставило убедительные доказательства того, что ЛПС, вводимый под кожу, вызывал симптомы губчатой энцефалопатии мозга у 40% моделей мышей — «дырчатый» вид тканей, наблюдаемый при ГЭКРС и родственных заболеваниях. Когда ЛПС сочетали с созданными в лаборатории неправильно свёрнутыми белками, этот показатель вырос до 50%.
В обоих сценариях подобное болезни Альцгеймера повреждение происходило даже при отсутствии инфекционного приона, ответственного за ГЭКРС.
Исследование также показало, что при наличии такого заболевания, как ГЭКРС, воспаление, вызванное ЛПС, значительно усугубляет повреждение мозга, что приводит к 100% смертности в течение 200 дней после заражения.
Новые данные могут помочь понять, почему в Англии и Уэльсе было гораздо больше случаев ГЭКРС, чем в Шотландии, основываясь на процедурах, используемых для производства кормов для скота, утверждает Аметай.
«Заводы в Англии и Уэльсе удаляли критическое вещество под названием гексан из производственного процесса для снижения затрат. Этот растворитель был важен не только для экстракции жира, но и для растворения и удаления ЛПС из мясокостной муки», — отмечает учёный.
В отличие от них, шотландские заводы по производству кормов сохранили этап с гексаном, и, возможно, поэтому у них было заметно меньше случаев ГЭКРС — факт, который давно известен, но никогда систематически не объяснялся.
Исследование показало высокий уровень загрязнения ЛПС в мясокостной муке, кровяной муке и жире — кормах, связанных с ГЭКРС.
В сочетании с хроническим воздействием такого корма, предрасполагающими условиями у молочных коров, вызванными высокозерновыми рационами сразу после отёла, и повышенной «дырявостью кишечника» может возникнуть системное воспаление, которое может способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний, отмечает Аметай.
«Это говорит о том, что исключение этапа с гексаном привело к заражению кормов, которые могли независимо вызвать нейродегенерацию, объясняя, почему эпидемия ГЭКРС следовала такому географическому образцу», — говорится в исследовании.
Исследование может иметь серьёзные последствия для производителей кормов и животноводов, добавляет Аметай.
«Уроки, извлечённые из вспышек ГЭКРС о надлежащих процессах переработки и повышении безопасности кормов, остаются актуальными и сегодня. Путь предотвращения ясен: соблюдайте этапы обработки для удаления эндотоксинов и контролируйте загрязнение. Любая промышленная система кормления, которая не контролирует это, может создать условия для нейродегенерации», — говорится в исследовании.
Учёный также «осторожно оптимистичен» относительно того, как результаты могут помочь предотвратить или лечить такие человеческие заболевания, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.
«Это открывает целый набор инструментов противовоспалительной медицины. Бактериальные эндотоксины были обнаружены в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, поэтому факторы риска, снижающие деменцию — физические упражнения, противовоспалительные диеты, здоровье кишечника, метаболическое здоровье — могут частично работать за счёт снижения нагрузки эндотоксинов», — говорится в исследовании.
«Эти заболевания сложны, но если воздействие эндотоксинов способствует даже 20–30% случаев, контроль этого модифицируемого фактора риска может спасти миллионы людей», — добавляет Аметай. «Мы можем предотвратить некоторые нейродегенеративные заболевания так же, как мы предотвращаем болезни сердца, управляя [воспалительными факторами риска](https://medicalxpress.com/news/2023-08-early-action-cardiovascular-factors-brain.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal) на протяжении всей жизни. В области, где было мало надежды, это имеет значение».
Предоставлено [Университетом Альберты](https://phys.org/partners/university-of-alberta/)
Другие новости по теме
- Великие актёры природы: Насекомые, которые изображают шмелей
- Городские еноты демонстрируют признаки одомашнивания.
- Рекордсменка-мама альбатрос готовится вить гнездо
- Исследование эволюции и устойчивости к изменению климата с помощью геномов бабочек и мотыльков
- Вариант H5N1 добрался до австралийского субантарктического острова.
- Шимпанзе удивляют биологов рациональным мышлением
- От кратера вулкана до лаборатории: экстремофилы преподают урок выживания
- Любимое древнее морское чудовище Кливленда было больше похоже на черепаху, чем на акулу
- Почему ваша собака прячет еду и игрушки, а не готовится к концу света
- Искусственные мембраны имитируют динамику, подобную жизни, благодаря каталитическим химическим реакциям.
Другие новости на сайте
- Новое исследование: алгоритмы банков затягивают американцев в долги
- Горбатые киты возвращаются — вот одна из причин почему
- Удивительное открытие о поведении воды на двумерном материале может привести к созданию лучших антиобледенительных покрытий и энергетических материалов
- Новые открытия раскрывают роль Телль-Абрака в торговле древнего Персидского залива
- HIE-ISOLDE: десять лет, десять ярких моментов. Дело за антивещественным Манхэттенским проектом
- Переосмысление городских сообществ: превращение пустующих пространств в оживлённые места
- Саммиты ООН по климату: пустая трата времени или необходимость реформ?
- Лучшие цифровые аудиоплееры в 2026 году: протестировано и оценено экспертами
- OpenAI и NORAD объединились, чтобы добавить волшебства в проект «NORAD Tracks Santa».
- Великие актёры природы: Насекомые, которые изображают шмелей