Российские и швейцарские учёные обнаружили, что пептиды патогенеза болезни Альцгеймера, включая Aβ42 и isoAβ42, могут снижать кислородтранспортную функцию эритроцитов. По данным Н+1 и пресс-службы Института молекулярной биологии РАН, такая атака на эритроциты происходит за счёт снижения сродства гемоглобина к кислороду и замедления высвобождения кислорода, что связано с пониженной активностью НАДФН-оксидазы. Статья об этом опубликована в Cell Death Discovery.

В экспериментальной части исследования авторы инкубировали человеческие эритроциты с метками к бета‑амилоиду и постепенно повышали концентрацию Aβ42 и isoAβ42. Результаты показали, что пептиды связываются с мембраной эритроцитов примерно с одинаковой аффинностью (константы диссоциации около 1 микромоля). Удаление сиаловых кислот гликокаликса усиливало связывание. При этом p50 повышался, что свидетельствует об уменьшении сродства гемоглобина к кислороду, а мониторинг in vitro фиксировал снижение высвобождения кислорода и изменения формы эритроцитов.

Дополнительно было обнаружено, что Aβ42 снижает глутатионилирование гемоглобина, что является реакцией на окислительный стресс, тогда как isoAβ42 снижают уровень NO и уменьшают долю гемов с высоким сродством к кислороду. Анализируемые показатели красных клеток также показывали снижение внутриклеточного уровня активных форм кислорода и увеличение общего запасателя антиоксиданта глутатиона. В модели мышей APP/PS1 отрицательная корреляция активности оксидативного статуса с количеством амилоида подтверждала связь между пептидами на поверхности клеток и функциональным состоянием эритроцитов.

Чтобы проверить роль НАДФН‑оксидазы NOX в наблюдаемых эффектах, исследователи применили ингибитор DPI. Его добавление на пустынных условиях снижало окислительные эквиваленты более чем на четверть и полностью блокировало эффекты Aβ42 и isoAβ42, включая изменение p50. Кроме того, isoAβ42, но не Aβ42, замедлял расщепление НАДФН сопоставимо с DPI, и влияние пептидов на NOX не зависело от кальция. К круговой дихроизм-спектроскопии гемоглобина показал снижение содержания альфа‑спиралей примерно на 10% и одинаковый эффект от пептидов и ингибирования NOX, даже в сочетании с добавлением бетта‑амилоида. isoAβ42 дополнительно уменьшал долю гемов с высоким сродством к кислороду.

В завершающей части работы авторы измерили содержимое isoAβ в мозге мышей с моделью болезни Альцгеймера и нашли стабильную долю в растворимой фракции при 11,6–13,5%. Кроме того, доля эритроцитов с высоким isoAβ‑пулом отрицательно коррелировала с концентрацией isoAβ в мозге (рПирсона 0,72; p = 0,04), что указывает на обмен между мозговым и эритроцитарным пулом isoAβ. Эти данные поддерживают гипотезу о связи между патогенезом в мозге и функцией крови в контексте болезни.