Уровни агрегации белков, связанных с психическими расстройствами, определяемые по нерастворимости, варьируют по участкам мозга у разных людей

Почему слипшиеся белки в мозге могут иметь значение

Многим известно, что при таких состояниях, как болезнь Альцгеймера, в мозге образуются вредные скопления белков. В этом исследовании поставлен смелый вопрос: может ли нечто подобное происходить, более тихо, и при длительных психических заболеваниях, таких как шизофрения и большое депрессивное расстройство? Изучая, как определённые белки мозга переходят из нормального растворимого состояния в упорные нерастворимые сгустки, авторы проверяют, не является ли это скрытое изменение более распространённым — и более неравномерным — по мозгу, чем предполагалось ранее.

По следам липких белков

Вместо обследования живых пациентов команда работала с тщательно сохранёнными образцами мозга, взятыми после смерти. Они сосредоточились на трёх белках, ранее связанных с тяжёлыми психическими нарушениями: DISC1, CRMP1 и TRIOBP‑1. В норме эти белки должны оставаться растворёнными внутри клеток мозга. При их неправильном сворачивании или агрегации они становятся менее растворимыми, ведут себя скорее как абразив, чем как жидкость. Учёные применили пошаговую процедуру промывки и центрифугирования, чтобы отделить нерастворимую фракцию каждого образца, а затем с помощью методов обнаружения белков проверили, перешли ли эти три белка в ту самую упорную фракцию — сильный признак их агрегации.

Обзор множества участков мозга

Ключевая сила работы в том, что она не ограничилась одной областью мозга на человека, как часто бывает при дефиците ткани. Вместо этого исследователи собрали несколько регионов — от двух до шести на человека — у лиц с шизофренией, большим депрессивным расстройством, болезнью Альцгеймера и у людей, умерших в результате самоубийства, а также контрольные образцы от людей без диагностированных психических заболеваний. Для одного мужчины с сочетанием шизофрении и болезни Альцгеймера удалось получить исключительные двадцать образцов из десяти регионов в каждом полушарии, что даёт редкий обзор поведения этих белков по всему мозгу.

Пятнистые узоры вместо равномерных изменений

При сравнении регионов внутри одного и того же мозга картина оказалась далека от однородной. В некоторых областях были явные признаки нерастворимого DISC1, CRMP1 или TRIOBP‑1, тогда как соседние участки того же человека демонстрировали мало или совсем не показывали этих признаков. Даже между соответствующими регионами левого и правого полушарий количество нерастворимого белка могло сильно различаться. У подробно исследованного пациента с шизофренией и болезнью Альцгеймера нерастворимый DISC1 присутствовал во многих областях, но с поразительно разной интенсивностью, что указывает на то, что агрегация не является простым «всё или ничего». Подобные неравномерные узоры наблюдались и у других людей, включая контрольного донора и пациента с болезнью Альцгеймера.

Совпадающие сгустки и неожиданные контролы

В некоторых образцах более чем один из трёх белков одновременно обнаруживался в нерастворимой фракции, что повторяет ранние намёки на то, что определённые белки могут слипаться вместе или реагировать на одни и те же типы клеточного стресса. Любопытно, что следы нерастворимого белка также встречались у некоторых людей без психиатрического диагноза. Это наводит на мысль, что низкий фон такой агрегации может быть частью нормального старения или повседневного износа, тогда как очень высокие уровни или специфические паттерны могут быть более тесно связаны с болезнью или риском самоубийства. Однако исследование не было рассчитано на установление диагностических порогов; оно подчёркивает сложность ландшафта белковых изменений в мозге.

Что это значит для будущих исследований мозга

Для неспециалистов основной вывод состоит в том, что сгустки белков, связанные с психическими расстройствами, не ограничиваются аккуратной «проблемной точкой» в мозге. Напротив, они появляются в виде пятнистой картины, варьируя от региона к региону и даже между полушариями. Это вызывает опасение, что предыдущие исследования, которые часто анализировали только одну область, могли пропустить важные сигналы и недооценить распространённость агрегации белков. Полученные данные также согласуются с идеей — хорошо известной по болезням Альцгеймера и Паркинсона — что вредные изменения белков могут со временем постепенно распространяться по мозговым сетям. Чтобы действительно понять и в будущем нацелиться на эти скрытые сгустки, последующие работы должны будут отбираться большее число регионов мозга, отслеживать паттерны в разных возрастных группах и дополнять посмертные исследования тестами доступных тканей, таких как кровь, спинномозговая жидкость или обонятельные нейроны у живых людей.

Цитирование: Samardžija, B., Renner, É., Palkovits, M. et al. Levels of aggregation of proteins related to mental illness, assayed by insolubility, vary across the brains of individuals. Sci Rep 16, 8240 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35767-0

Ключевые слова: агрегация белков, шизофрения, большое депрессивное расстройство, патология мозга, посмертный мозг