Болезнь Альцгеймера представляет собой нейродегенеративное заболевание, которое проявляется слабоумием. Чаще всего болезнь Альцгеймера встречается у людей старше 65 лет, хотя не исключено её развитие и в молодом возрасте. На сегодняшний день нельзя определенно точно назвать причину развития патологии. Основной особенностью болезни Альцгеймера являются отложения белка бета-амилоида в виде бляшек и нейрофибриллярных клубков из тау-протеина в тканях головного мозга. Они нарушают связи между нейронами и приводят к гибели клеток.
В Юсуповской больнице работают высококвалифицированные неврологи, доктора наук, которые имеют большой опыт успешной терапии болезни Альцгеймера. Неврологи используют новейшие методы лечения, которые позволяют максимально облегчить состояние больного и улучшить качество его жизни насколько это возможно.
Несмотря на то, что в настоящее время болезнь Альцгеймера активно исследуются, современная медицина не имеет полного представления о механизме развития заболевания. Выделяют несколько теорий возникновения болезни Альцгеймера, к которым относится и тау-гипотеза.
Ранее было выявлено, что развитие болезни Альцгеймера сопровождается образованием амилоидных бляшек в головном мозге. Данная аномалия фиксировалась во время диагностики больных. Однако у некоторых пациентов с большим количеством амилоидных бляшек в головном мозге не было никаких клинических проявлений болезни Альцгеймера. Это дало повод заподозрить, что существует еще одна структура, которая влияет на развитие болезни.
Исследования показали, что у пациентов с болезнью Альцгеймера также присутствуют нейрофибриллярные клубки – аномальное соединение тау-протеина. В норме тау-протеин участвует в формировании микротрубочек – важного элемента клеток. У пациентов с болезнью Альцгеймера происходит чрезмерное накопление тау-протеина, к которому присоединяются фосфатные группы. Из-за них протеин не растворяется и остается в нейронах виде клубков.
Наличие амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков обнаруживается у пожилых людей, что считается нормальным признаком старения. У пациентов с болезнью Альцгеймера данных структур будет намного больше. Чаще всего в начале развития заболевания бляшки и клубки тау-протеина формируются в областях мозга, которые отвечают за память и обучение. В дальнейшем они распространяются на другие участки мозга. Нейрофибриллярные клубки тау-протеина блокируют связи между клетками головного мозга и нарушают их активность, важную для функционирования клеток.
Наличие тау-протеина в клетках головного мозга является диагностическим фактором для определения болезни Альцгеймера. Коварство заболевания заключается в том, что его очень трудно диагностировать на ранних стадиях. В начале заболевания у пациента могут не проявляться в значительной мере когнитивные нарушения, хотя процесс нейродегенерации уже идет. Если при обследовании у пациента выявляют амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки тау-протеина, появляется основание устанавливать диагноз «болезнь Альцгеймера».
Для определения биомаркеров тау-протеина проводят исследование спинномозговой жидкости. При наличии болезни Альцгеймера показатели общего тау-протеина в спинномозговой жидкости будут значительно превышать норму. Показатель является критерием для постановки диагноза, даже если симптоматически болезнь еще не дает о себе знать. Увеличение количества общего тау-протеина будет говорить о прогрессировании заболевания.
Другим методом определения тау-протеина является позитронно-эмиссионная томография. Во время диагностики в организм пациента вводят специальный препарат, который вступает во взаимодействие с белком. Препарат выступает в роли своеобразного маячка, с помощью которого можно отслеживать изменения в клетках головного мозга. Позитронно-эмиссионная томография позволяет одновременно оценить и наличие амилоидных бляшек. Таким образом, оба ключевых компонента для постановки диагноза складываются в одну картину.
Для правильной и своевременной постановки диагноза следует обращаться только к квалифицированному неврологу, который знаком с современными методами диагностики. В Юсуповской больнице представлена качественная специализированная аппаратурой от мировых производителей, с помощью которой неврологи больницы могут провести диагностику любой сложности. В клинике выполняют разнообразные исследования: от стандартных лабораторных анализов до позитронно-эмиссионной томографии и фармакогенетических исследований.
Открытие тау-протеина играет важную роль в лечении болезни Альцгеймера. Сегодня не существует способа полностью избавить человека от патологии. Все методы терапии направлены на снижение симптомов и улучшение качества жизни пациента. Данные о нейрофибриллярных клубках тау-протеина позволяют ученым создавать новые медикаменты для лечения пациентов.
Для терапии болезни Альцгеймера применяют препараты, улучшающие работу клеток головного мозга и замедляющие когнитивные нарушения. В качестве успокоительных используют седативные средства и антидепрессанты. К лекарственной терапии дополнительно назначают немедикаментозные процедуры: лечебная физкультура, массажи, физиотерапия, психотерапия и другие методики.
Лечение пациента может проходить в комфортном стационаре Юсуповской больницы или на дому. Все будет зависеть от состояния пациента и его пожеланий (или его близких в случае, когда пациент не может принимать рациональные решения). В стационаре круглосуточно предоставляется профессиональное медицинское обслуживание, постоянный контроль лечащего невролога за состоянием пациента. Для лечения больного на дому его родственники (или те люди, которые будут осуществлять уход) получают детальную инструкцию проведения терапии. В случае необходимости можно получить консультацию доктора удаленно, по телефону. Важно полностью соблюдать рекомендации врача и регулярно посещать невролога для оценки результатов терапии. Родственники пациента могут получить психологическую поддержку специалистов и научиться основам правильного ухода за пациентами с болезнью Альцгеймера.
Обратиться за помощью, записаться на прием и получить консультацию специалистов можно по телефону Юсуповской больницы.
источник
Экология потребления. Здоровье: Хотя болезнь Альцгеймера активно исследуют на протяжении многих лет, механизмы ее возникновения остаются неясными.
Хотя болезнь Альцгеймера активно исследуют на протяжении многих лет, механизмы ее возникновения остаются неясными.
Обычно появление основных симптомов болезни связывали с отложениями в головном мозге белка бета-амилоида – так называемыми амилоидными бляшками.
Авторы нового исследования полагают, что ключевую роль играют другие образования, которые обнаруживаются в мозге больных – нейрофибриллярные клубки, состоящие из тау-белка. Хотя пока среди ученых нет единства по поводу сравнительного вклада бета-амилоида и тау-белка в развитие болезни, полученные результаты, возможно, помогут разработке новых препаратов для ее лечения.
Скопления амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера были открыты уже довольно давно. Они обнаруживались как при посмертном исследовании мозговой ткани, так и у живых больных – при помощи позитронно-эмиссионной томографии. Для этого в организм вводят радиоактивный изотоп, который образует соединение с интересующим веществом (в данном случае – с бета-амилоидом). Когда скопления целевого вещества оказываются “помечены”, их распределение в организме отслеживают по гамма-квантам, возникающим при позитронном распаде.
Но тут же возникала загадка: медикам было известно немало случаев, когда у пациентов, мозг которых был полон амилоидных бляшек, не было никаких признаков болезни Альцгеймера. Число таких людей в некоторых исследованиях достигало 30 %. Данный факт заставил ученых подозревать, что другая аномальная белковая структура – нейрофибриллярные клубки из тау-белка может быть фактором, важным для развития болезни.
Обычно тау-белок в организме участвует в образовании микротрубочек – важного элемента цитоплазматической структуры клеток. Но у пациентов с болезнью Альцгеймера, а также после черепно-мозговых травм обнаруживаются скопления тау-белка, к молекулам которого присоединено большое количество фосфатных групп. Из-за них белок переходит в нерастворимую форму, и его клубок остается прикрепленным к нейронам головного мозга.
Влияние нейрофибриллярных клубков на здоровье до конца не изучено. До недавнего времени единственным методом исследования, доступным в данном случае, было измерение уровня тау-белка в ткани головного мозга после смерти больного или же у живого пациента в спинномозговой жидкости. Позитронно-эмиссионная томография не могла помочь, так как не располагала радиоизотопами, которые подходили бы для того, чтобы пометить тау-белок в организме.
Теперь эта проблема решена и соответствующие препараты найдены.
Поэтому невролог Бо Ансес (Beau M. Ances) и его коллеги из Университета Вашингтона в Сент-Луисе смогли впервые провести исследование распределения нейрофибриллярных клубков в головном мозге у живых пациентов. Одновременно они использовали и радиопрепарат для отображения бета-амилоида. Таким образом, ученые получили картину одновременного распределения в мозге двух связанных с болезнью Альцгеймера белков.
В исследовании участвовали десять пациентов с легкой степенью болезни Альцгеймера и 36 здоровых. Как показали ученые, чем больше у человека отложений тау-белка в височной доле мозга, тем сильнее у него проявляются нарушения памяти и внимания, характерные для болезни Альцгеймера.
Аналогичного соотношения для бета-амилоида не обнаружилось. Исследователи пришли к выводу, что позитронно-эмиссионную томографию, направленную на обнаружение амилоида, можно использовать для выявления самых ранних стадий болезни Альцгеймера. Тогда как тот же метод, но с использованием веществ, нацеленных на тау-белок, будет эффективен при выявлении перехода от ранних, несимптоматических стадий к легкой степени болезни Альцгеймера.
Бо Ансес подозревает, что решающим в развитии болезни становится совместное влияние на нервную ткань скоплений амилоида и тау-белка. Пока в мозге накапливаются только амилоидные бляшки, он еще в состоянии частично компенсировать их воздействие, но появление нейрофибриллярных клубков становится ключевым фактором, и симптомы болезни начинают нарастать.
Одновременно ученые проверили содержание тау-белка в спинномозговой жидкости участников исследования и обнаружили корреляцию его уровня с количеством тау-белка в височной доли головного мозга. Следовательно, анализ спинномозговой жидкости может служить методом диагностики.
Пока удалось отметить связь уровня тау-белка с симптомами болезни Альцгеймера в один момент времени. Как отмечает, комментируя результаты данного исследования, невропатолог Педро Роза-Нето из Университета Макгилла в Монреале, в будущем еще предстоит определить, существует ли связь изменения содержания тау-белка в мозге с нарастанием симптомов с течением времени. Бо Ансес говорит, что подобные исследования уже ведутся, и выражает надежду, что со временем исследователи смогут определять стратегию лечения болезни Альцгеймера, основываясь на том, какова биохимическая ситуация в мозге пациента в конкретный момент. опубликовано econet.ru
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
источник
Патология головного мозга при болезни Альцгеймера выявляется с помощью тиофлавин-S флуоресцентной микроскопии, показывающей как нейрофибриллярные клубки (пламевидные структуры), так и амилоидные бляшки (округлые структуры). Сканирование мозга позволяет визуализировать накопление амилоида в мозге живых лиц (на амилоид указывают более теплые цвета). (Фото: Mayo Clinic)
Изучив более 3600 посмертных образцов ткани головного мозга, ученые из кампусов Клиники Мэйо ( Mayo Clinic ) в Джэксонвилле (Флорида) и Рочестере (Миннесота) пришли к выводу, что характерные для пациентов с болезнью Альцгеймера прогрессирующее снижение когнитивных способностей и потеря памяти вызываются нарушением функции тау-белка. Амилоид, другой характерный для болезни Альцгеймера токсичный белок, накапливается по мере прогрессирования заболевания, но не является главным виновником его развития.
Это открытие, опубликованное в журнале Brain , дает новую ценную информацию, имеющую прямое отношение к долгому и продолжающемуся научному спору об относительном вкладе бета-амилоида и тау-белка в развитие и прогрессирование когнитивных нарушений при болезни Альцгеймера , говорит ведущий автор статьи Мелисса Мёрей (Melissa Murray), PhD, невролог из Клиники Мэйо в Джэксонвилле.
Кроме того, по мнению исследователей, полученные ими данные показывают, что новым направлением в лечении болезни Альцгеймера должно быть блокирование действия токсичного тау .
«В течение последних 25 лет большинство исследований в области болезни Альцгеймера действительно сфокусировано на амилоиде», — продолжает доктор Мёрей. «Сначала было установлено, что у пациентов, несущих мутации или изменения в гене амилоида наблюдается тяжелая форма патологии Альцгеймера – в частности, повышенные уровни амилоида. Полученные за последнее десятилетие сканы головного мозга показали, что в процессе старения происходит накопление амилоида, и поэтому большинство моделей болезни Альцгеймера основаны на токсичности этого белка. Таким образом, область изучения болезни Альцгеймера оказалась суженной».
Ученым из Клиники Мэйо удалось посмотреть на эволюцию одновременно амилоида и тау-белка
«Представьте себе, что вы смотрите на кольца дерева. Изучая его поперечный срез, вы можете выявить закономерности, такие как смена времен года и старение дерева», — говорит д-р Мёрей. «Изучение образцов головного мозга на разных стадиях болезни Альцгеймера дает нам представление о влиянии разных степеней тяжести как амилоидной, так и тау-патологии на когнитивные функции, и нам очень повезло, что у нас была возможность использовать ресурс банка Клиники Мэйо, которому тысячи людей посмертно пожертвовали свой головной мозг. Это позволило нам понять изменения в тау и амилоиде в их динамике».
«Тау можно сравнить со шпалами, стабилизирующими железнодорожный путь, который клетки мозга используют для транспортировки питания, сообщений и других жизненно важных грузов по всему нейрону», — объясняет доктор Мёрей. «При болезни Альцгеймера изменения в тау-белке приводят к нестабильности этих путей в нейронах гиппокампа, центра памяти. Аномальной тау накапливается в нейронах, что в конечном итоге приводит к их смерти. Существуют доказательства того, что затем аномальный тау распространяется от клетки к клетке, диссеминируя кору головного мозга. Кора – внешняя часть головного мозга, участвующая в высших уровнях мышления, планирования, поведения и внимания, отражающая более поздние изменения в поведении пациентов с болезнью Альцгеймера. Амилоид, в противоположность тау-белку, начинает накапливаться во внешних частях коры, а затем перекидывается на гиппокамп и, в конечном итоге, на другие области. Наше исследование показывает, что накопление амилоида четко связано со снижением когнитивных способностей. Однако если принять во внимание тяжесть тау-патологии, взаимосвязь амилоида и мыслительных способностей исчезает, что говорит о том, что драйвером болезни Альцгеймера является тау-белок».
Визуализация амилоида в головном мозга используется лишь около десяти лет, и «остается еще много безответных на сегодня вопросов о том, что она определяет», — добавляет Мёрей. «Изучение того, какая патология мозга лежит в основе свидетельствующего о болезни Альцгеймера порога, при сканировании мозга с амилоидными отложениями возможно только на пациентах, прошедших сканирование и пожертвовавших свой мозг для исследований».
Исследование было проведено в два этапа. Ученые из Клиники Мэйо во Флориде изучили 3618 образцов мозга из ее банка, из которых 1375 были образцами мозга больных с подтвержденной болезнью Альцгеймера. Эти пациенты с разной степенью деменции умерли в разном возрасте, что дало возможность оценить заболевание в его развитии.
Для изучения эволюции амилоида и тау-белка в срезах ткани головного мозга исследователи использовали рекомендованные скоринговые системы. Они установили, что возраст, в котором проявляется снижение когнитивных способностей, длительность заболевания и психические нарушения определяются степенью тяжести тау-патологии , но не степенью тяжести патологии, связанной с амилоидом.
Вторая часть исследования была проведена с сотрудничестве с их коллегами из Рочестера. Вместе ученые изучили и сравнили прижизненные сканы мозга пациентов с отложениями амилоида, чтобы оценить амилоидную и тау-патологию.
Исследователи установили, что сигнал этих сканов соотносится с амилоидной патологией мозга, а не с амилоидом, находящимся в сосудах, и не соотносится с тау-патологией. В мозге некоторых участников исследования наблюдалось отложение амилоида, характерное для патологии, не достигающей того порога, который обнаруживается на сканах пациентов с болезнью Альцгеймера. Это важно, так как амилоид может быть найден в мозге пожилых людей, у которых не отмечается снижения когнитивных способностей, подчеркивают исследователи.
«Полученные нами результаты указывают на то, что с точки зрения терапии нам необходимо сосредоточиться на тау. Тем не менее, они еще раз подтверждают, что используемый сегодня метод сканирования мозга с целью оценки уровня амилоида ценен для отслеживания развития болезни Альцгеймера», — подводит итог д-р Мёрей. «Несмотря на то, что по результатам нашего исследования «победителем» стал тау-белок, верно также и то, что сканирование мозга на амилоид может быть использовано для подтверждения того, что у включенных в клинические испытания пациентов порог амилоида соответствует болезни Альцгеймера – вместо маркера тау».
© «Драйвер болезни Альцгеймера – тау-белок». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Альцгеймера . Письменное разрешение обязательно.
источник
Два аномальных белка могут работать в тандеме, нарушая структуру и функцию митохондрий нейронов
LifeSciencesToday по материалам University of Rochester Medical Center:
Two Defective Proteins Conspire to Impair Nerve Cell’s ‘Powerhouse’ in Alzheimer’s Disease
Результаты нового исследования (Quintanilla et al., Truncated tau and Aβ cooperatively impair mitochondria in primary neurons), опубликованного в журнале Neurobiology of Aging, предполагают возможность того, что патологические формы двух белков, бета-амилоида и тау-белка, являющиеся признаками патологии мозга при болезни Альцгеймера – бляшки и нейрофибриллярные клубки – могут действовать в тандеме, повреждая митохондрии и снижая выживаемость нейронов.
Эти выводы являются частью результатов работы нескольких лабораторий, которые особое значение в развитии целого ряда заболеваний мозга, включая болезни Хантингтона, Альцгеймера и Паркинсона, придают клеточным компонентам, известным как митохондрии.
Митохондрии – крошечные энергетические станции внутри нейронов и других клеток – постоянно находятся в движении, производя большое количество энергии, которую клетки используют, чтобы жить. Помимо энергетической митохондрии выполняют и другие функции, например, такие как поддержание в клетке нормального уровня кальция. Клетка с поврежденными митохондриями неспособна производить достаточное количество энергии для поддержания своей жизнедеятельности, не может поддерживать необходимые уровни кальция и вырабатывает повышенное количество повреждающих ее молекул-окислителей. Такого рода события могут происходить в мозге при болезни Альцгеймера, приводя к неспособности нейронов функционировать должным образом.
«В течение ряда лет идея о том, что бета-амилоид и тау-белок работают вместе, причиняя вред мозгу, все шире распространяется среди ученых», – говорит профессор анестезиологии доктор философии Гейл Джонсон (Gail Johnson), главный автор статьи. «Точная связь между двумя патологиями неясна, но когда при болезни Альцгеймера дело доходит до их воздействия на митохондрии, может проявляться синергия».
Действительно, в последнее время взаимодействие этих белков геймера привлекает всё большее внимание исследователей: вот, например, рисунок из статьи с артистичным названием Amyloid-β and tau – a toxic pas de deux in Alzheimer’s disease (Lars M. Ittner & Jürgen Götz, Nature Reviews Neuroscience 12, 65-72, February 2011) – ВМ.
Группа профессора Джонсон обратила особенно пристальное внимание на патологическую форму тау-белка, в норме помогающего стабилизировать транспортную сеть нейронов, называемую микротрубочками. В последние годы ученые, такие как профессор Джонсон, делают упор на изучение аномально короткой формы этого белка, известной как усеченный, или процессированный, тау, как на одного из возможных кандидатов на определенную роль в развитии болезни Альцгеймера.
Вот еще одна иллюстрация к вопросу о процессированном тау-белке и микротрубочках, не менее чем трехлетней давности – ВМ.
Группа профессора Джонсон исследовала производительность митохондрий нейронов крыс, подвергающихся воздействию бета-амилоида, обычного тау-белка, процессированного варианта тау и комбинации бета-амилоида и двух вариантов тау. В одном из экспериментов ученые отследили перемещение митохондрий по нейронам, делая снимки каждые 10 секунд в течение пятиминутного периода.
Наиболее значительные изменения в митохондриях наблюдались, когда бета-амилоид и процессированный тау присутствовали в клетке вместе. В этом случае митохондрии имели только треть электрического потенциала по сравнению с контролем. Митохондрии обычно чрезвычайно подвижны и распределены во всей клетке. Однако в присутствии усеченного тау и бета-амилоида они аномально слипались в некоторых частях нейронов и не могли попасть в синапсы, как это происходит в норме. В целом только около половины митохондрий сохраняли подвижность по сравнению с клетками, не подвергавшимися воздействию патологических белков. Клетки, подвергшиеся воздействию процессированного тау и бета-амилоида, были менее способны, чем обычно, отвечать на клеточный стресс. Количество активных форм кислорода, или свободных радикалов, в таких клетках повышено на 60 процентов. Митохондрии были фрагментированы, а средняя длина их составляла только половину нормальных органелл.
Изменения в нейронах, вероятно, происходят раньше, чем у пациента начинают наблюдаться такие симптомы, как потеря памяти. Большинство ученых считают, что изменения в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера начинаются на годы или даже десятилетия раньше, чем признаки заболевания становятся очевидными.
«Ко времени, когда клетки мертвы, уже поздно что-либо делать», – говорит профессор Джонсон. «Поэтому в области исследований болезни Альцгеймера ученые ищут ранние маркеры и индикаторы заболевания с тем, чтобы пациентов можно было выявлять до начала массивной смерти нервных клеток. Кроме того, во многих лабораториях ведутся поиски методов лечения, нацеленных на эти ранние события».
Возможно, добавляет профессор Джонсон, новая информация о митохондриальной дисфункции при болезни Альцгеймера может быть использована для борьбы с ней, так как это, вероятно, важная мишень для терапевтического вмешательства. Учитывая, что болезнь Альцгеймера – очень сложное заболевание, монотерапевтический подход может быть не настолько эффективным, как комбинированная терапевтическая стратегия, как это имеет место при лечении других заболеваний, включая рак и диабет. Для разработки эффективных методов лечения, способных улучшить функции митохондрий и нейронов, необходимы дальнейшие исследования того, как и почему повреждаются митохондрии при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваниях».
Увеличение синтеза белка паркина не только вызывает распад бета-амилоида в нервных клетках, но и приводит к восстановлению нарушенной функции нейронов. Авторы планируют клинические исследования на пациентах с нейродегенеративными заболеваниями, в т.ч. с болезнями Альцгеймера, Паркинсона и Гентингтона.
Еще одно подтверждение того, что болезнь Альцгеймера вызывают олигомеры бета-амилоида, а не печально известные амилоидные бляшки.
У лиц, чьи родители имели болезнь Альцгеймера, вероятность обнаружить в головном мозге бета-амилоидные бляшки выше, особенно если заболевание обнаруживалось у матери испытуемого.
Микроглия – иммунные клетки нервной системы – уничтожает нейроны в мозге мышей, страдающих болезнью Альцгеймера, под воздействием сигнальных белков, синтезируемых самими нейронами. Осталось только научиться блокировать эти сигналы.
Белок бета-амилоид, составляющий основу бляшек, формирующихся в ткани мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, является компонентом врожденного иммунного ответа, являющегося первой линией защиты организма от инфекционных агентов.
Электронное СМИ зарегистрировано 12.03.2009
Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77-35618
источник
Нейрофибриллярные клубки — это нитевидные включения, которые накапливаются в значительном числе нейронов мозга пациентов с БА. Данные патологические включения также встречаются и при других нейродегенеративных расстройствах, включая фронтотемпоральную деменцию с паркинсонизмом, сцепленную с 17-й хромосомой (Frontotemporal dementia with parkinsonism-17, FTDP-17), болезнь Пика, прогрессивный супрануклеарный паралич (Progressive Supranuclear Palsy, PSP) и кортикобазальную дегенерацию (Corticobasal degeneration, CBD). Основным компонентом нейрофибриллярных клубков является белок тау, ассоциированный с микротрубочками. В нормальном состоянии тау представляет собой растворимый белок, который способствует сборке и стабилизации микротрубочек. При гиперфосфорилировании тау-белка он переходит в патологическое состояние с последующим формированием нитевидных структур (рис. 2).
Было показано, что гиперфосфорилированный тау проявляет сниженное сродство к микротрубочкам. Белок тау кодируется в геноме мыши и человека единственным геном (МАРТ), расположенным на 17-й хромосоме, а в результате альтернативного сплайсинга в мозге взрослого человека образуются шесть основных изоформ белка. Ген МАРТ содержит 15 экзонов; 2-й, 3-й и 10-й могут подвергаться альтернативному сплайсингу. Четыре несовершенных тандемных повтора кодируются экзонами 9-12, поэтому альтернативный сплайсинг 10-го экзона дает изоформы, содержащие по три или по четыре домена с повторами, обозначаемые как 3R- и 4R-формы тау, в зависимости от того, отсутствует или присутствует 10-й экзон, соответственно. Альтернативный сплайсинг экзонов 2 и 3 дает варианты, содержащие ноль (ON), одну (IN) или две (2N) вставки на N-конце, так что формируется шесть изоформ тау: 3R0N, 3R1N, 3R2N, 4R0N, 4R1N и 4R2N. В мозге взрослого человека соотношение 3R к 4R тау составляет 1:1, в то время как в мозге взрослых мышей тау представлен единственной изоформой 4R. Таупатии могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от того, состоят ли клубки из 3R- или 4R-изoфopмы. Например, при БА оба варианта (3R и 4R) тау накапливаются в нейрофибриллярных клубках, при других заболеваниях отмечаются только 3R- (например болезнь Пика) или 4R-формы тау (например при прогрессирующем супрануклеарном параличе и кортикобазальной дегенерации). При БА тау-патология наблюдается только в нейронах, однако при других тау-патиях, таких как 4R тау-патии, характерные для прогрессирующего супрануклеарного паралича и кортикобазальной дегенерации, тау-включения наблюдаются также и в глии (Lee et al., 2001). Ген, кодирующий тау, генетически не ассоциирован с БА, а выявленные в нем мутации ассоциированы с некоторыми формами фронтотемпоральной дегенерации (ФТД). В результате идентификации патогенных мутаций в гене, кодирующем тау (МАРТ), было показано, что дисфункции тау самой по себе достаточно для того, чтобы вызвать нейродегенерацию. Однако отсутствие генетической связи с БА указывает на то, что тау-патология в каскаде процессов нейродегенерации находится после развития амилоидоза мозга. Это не означает, что тау-патология не имеет значения в патогенезе БА, более того, нейродегенерация, вызванная дисфункцией тау, может играть центральную роль при БА. Возможно, что тау-патология может быть вызвана различными механизмами — как зависящими от Аβ, так и не зависящими от нарушения процессинга APR.
Людям свойственно стремиться к здоровью и красоте. Часто серьезной помехой
источник
Причины Альцгеймера – это факторы и условия, которые вызывают сенильную деменцию альцгеймеровского типа или БА. Это вид слабоумия, при котором человек постепенно теряет память и черты личности, деградируя до абсолютной беспомощности. По статистике каждые 70 секунд им заболевает один человек в мире. Знание о причинах патологии позволили бы снизить процент заболевших или вообще предотвратить деменцию. Но дебаты на тему, что вызывает БА, ещё продолжаются.
Начало детальному изучению болезни положил психиатр Алоис Альцгеймер. Наблюдая за своей подопечной с деменцией, он описывал патологию и пытался найти причину этому явлению. Сегодня мы всё ещё продолжаем поиски. Выдвинуто несколько гипотез, одна из которых – наследственность. Прижизненные и посмертные исследования больных показали взаимосвязь между мутацией генов и риском заболевания.
Учёные заподозрили связь между БА и синдромом Дауна. Люди с синдромом заболевают Альцгеймером намного чаще и раньше остальных. Вообще, БА – это проблема старшей возрастной группы, чаще всего она встречается у людей 40-65 лет. Но при синдроме Дауна недуг поражает в возрасте до 30 лет. Исследователи заподозрили, что причина может крыться в «поломке» 21 хромосомы. И нашли тому подтверждение. Но кроме 21 хромосомы обнаружилось, что болезнь возникает при мутации ещё и 1, 14 и 19 хромосом.
Мутация генов способна передаваться по наследству. Догадки были подкреплены наблюдениями за статистикой. Примерно у 10% больных в семейном анамнезе есть предок, болеющий БА. Сегодня считается, что в семье, где болеет один родитель, риск заболеть у ребёнка – 50%. Если болеют оба, это практически 100% вероятность появления деменции у наследника.
Но «поломка» генов означает только предрасположенность к слабоумию. Значит должны быть и другие факторы, которые увеличивают этот риск. К тому же наследственная деменция составляет только 10% от числа всех больных. Выяснить, что происходит с остальными 90% – главная задача психиатрии, неврологии и медицины в целом.
Немецкая группа учёных установила связь между болезнью Альцгеймера и психотравмами. В ходе исследований оказалось, что у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР) и больных БА снижен уровень FMN2. Это белок, который помогает клеткам поддерживать свою структуру и функции. В результате психотравмирующих ситуаций количество FMN2 снижается, что вызывает расстройство когнитивных способностей.
Группа специалистов из Гёттингена провела лабораторные исследования по этой теории. У мышей со сниженным FMN2 с возрастом действительно усиливались симптомы ПТСР и болезни Альцгеймера. Такие наблюдения позволили выяснить ещё один фактор, который повышает риск деменции. Также тесты некоторых препаратов показали свою эффективность в улучшении памяти у старых животных. Но теория психологических травм – это только один из факторов, но никак не первопричина заболевания.
Деменцию пожилых людей рассматривает и психосоматика. Теории этой области не воспринимаются всерьёз большей частью учёных. Но так как нет единой причины, есть смысл изучать все возможные аспекты. Психосоматика считает, что слабоумие – это попытка убежать от мира. С прогрессом деменции человек действительно не принимает участия в жизни, не может отвечать за себя или свои действия. С этой точки зрения прогрессирующее слабоумие – результат большой ответственности или неоправданных ожиданий. Считается, что люди, критикующие себя и окружение больше подвержены БА.
Одна из авторов на тему психосоматической теории – Лиз Бурбо – выдвинула своё предположение о причине заболевания. Лиз – философ и психолог. Она считает, что слабоумие – это попытка манипулировать окружающими и освободить себя от какой-либо ответственности. Гипотеза может показаться правдивой, если посмотреть на больных. Они часто раздражительны, плаксивы, не в состоянии сделать что-то сами. Но это, скорее, результат нарушений в мозге, а не их причина.
Бурбо написала книгу по психосоматике Альцгеймера. В ней утверждается, что БА появляется у тех, кто в молодости был очень активен, пытался всё запомнить. Такая интеллектуальная активность в совокупности с неоправданными надеждами и вызывает деменцию. Так считает Лиз и её последователи. Если изучить остальные гипотезы, теория Бурбо выглядит как догадки дилетанта.
Исследования доказывают, что активный мозг дольше остаётся здоровым, а люди не интеллектуального труда больше подвержены риску БА.
Но также доказано, что сильные психологические потрясения, депрессии и частые неврозы приводят к потере связей между нейронами. Из-за этого снижается логическое мышление и ощущение реальности.
Изучение причин, вызывающих деменции, начинается с молекулярного уровня. Это даёт надежду установить «точку отсчёта», первопричину недуга. Пока что учёные пришли к выводу, что БА – многофакторное заболевание. В одном случае оно может быть вызвано по одной причине, в другом – по другой. Из главных гипотез болезни Альцгеймера выделяют амилоидную, тау-гипотезу и холинергическую.
У всех больных БА обнаруживается сниженный уровень ацетилхолина. Это нейромедиатор, микроскопическая структура, благодаря которой между клетками в мозге проходит электрический импульс. При дефиците ацетилхолина нервные клетки не могут обмениваться импульсом друг с другом и соседними тканями. Из-за этого нарушается моторная функция, зрение, память, абстрактное и логическое мышление.
Обнаружив такую закономерность, учёные создали ряд препаратов, которые поддерживают нужный уровень ацетилхолина. Симптомы у больных при такой терапии становятся менее выраженными, но болезнь это не останавливает. Значит, есть и другие причины заболевания.
Эта гипотеза считается основной среди других предположений. Ещё Алоис Альцгеймер при вскрытии своей подопечной с БА обнаружил отложения белка в головном мозге. Изучение такого явления показало, что есть два вида протеина, который откладывается в тканях мозга: амилоид и тау-белок. Амилоид – комплекс белков и полисахаридов, он участвует в метаболизме на клеточном уровне. В норме это вещество делится на более мелкие части и расходуется организмом.
При нарушенном обмене веществ появляются слишком длинные фрагменты амилоида, которые не растворяются и откладываются в гиппокампе и других участках мозга.
Такие скопления называются бляшками. Из-за образования протеиновых бляшек в тканях мозга также накапливается кальций. Это нарушает связь между нейронами, и клетки, неспособные взаимодействовать, отмирают. Попытки исправить эту ситуацию пока не дают результата. Даже диагностировать накопление бляшек невозможно без вскрытия.
Другой тип белка, который откладывается в мозге – «тау». В здоровом организме он выполняет важную роль мембраны для живых клеток. Тау-белок тоже нерастворим, иначе он бы не смог выполнять свою барьерную функцию. У больных этот компонент собирается в «клубки», мешая клеткам обмениваться импульсом. Результат тот же – гибель нейронов и потеря синапсов. Что именно приводит к нарушению в белковом обмене остаётся неизвестным.
Пытаясь обнаружить первопричину в этиологии болезни, учёным удалось составить список факторов, которые увеличивают риск БА. Условно их делят на корригируемые, некорригируемые и условно-корригируемые.
В эту группу факторов входят те обстоятельства, которые грозят деменцией, но исправить их невозможно. Среди них:
- Преклонный возраст. Молодые люди, дети и подростки не болеют приобретённым слабоумием. Чаще БА наступает после 65 лет, раньше этого возраста редко. А до 40 лет – практически никогда. С возрастом снижается гибкость психики и мозга в целом. Поэтому у людей с предрасположенностью и в возрасте 60 и более лет очень высок риск заболевания.
- Женский пол. Мужчины сталкиваются с этим видом деменции в 2-3 раза реже женщин. Связывают это с тем, что женщины живут дольше и чаще попадают в поле зрения врачей. Мужчины более склонны скрывать недуг.
- Черепно-мозговые травмы. Любые травмы головы могут сказаться слабоумием в преклонном возрасте. Но если у человек были такие случаи, это ещё не значит, что он обязательно столкнётся с потерей памяти.
- Глубокое психологическое потрясение. Как мы уже выяснили, травмы психики тоже могут менять структуру мозга. Давность психотравмы не имеет значения.
Сюда же входит низкая интеллектуальная активность на протяжении всей жизни. Значение имеет и наличие образования, и работа интеллекта в юные годы. Чтобы продлить «молодость» мозга, важно тренировать его: учить стихи, изучать новые технологии, кроссворды, хобби. Чтение не входит в способ профилактики.
В этой группе – те аспекты, которые можно исправить. В основном здесь заболевания, вызывающие кислородное голодание клеток. К ним относятся:
- повышенный уровень жиров в крови;
- болезни дыхательной системы;
- сахарный диабет;
- сердечно-сосудистые заболевания;
- повышенное давление.
Эти патологии создают «благоприятные» условия для слабоумия. Их лечение предотвратит факторы риска.
Есть факторы, которые мы можем контролировать самостоятельно. Часто мы обращаем на них внимание только, когда болезнь уже подаёт первые признаки.
Чтобы продлить ясность ума рекомендуется интеллектуальная и физическая активность. Заниматься духовной составляющей и телом нужно с молодости, но к 40 годам это особенно необходимо. Тренировки ума и мышц насыщают кислородом, улучшают кровообращение, создают новые нейронные связи.
К факторам риска относится и ожирение. Оно вредит всем органам и системам человека. При лишнем весе хуже работает сердце, забиваются кровеносные сосуды, сложнее работает дыхательная система. Накопление жиров в крови напрямую грозит блокировкой нейронов. Также выявлена взаимосвязь с повышенным содержанием сахара в крови и БА. Те, кто меньше ест сладкого, дольше сохраняют работу мозга.
Вредные привычки, такие как курение, повышают «шансы» на старческую деменцию. Особенно быстро слабоумие возникает у зависимых от алкоголя и тяжёлых наркотиков. Вещества, помутняющие разум, делают это благодаря закупорке капилляров и сосудов. Результат – кислородное голодание и постепенная потеря нейронных связей. Продлить физическую и интеллектуальную молодость можно за счёт интересной и активной жизни.
Важно постоянно подпитывать свой интерес и жажду к знаниям, изучать языки и ноу-хау. Технологии особенно хорошо стимулируют передачу сигналов между нервными клетками. Полезно изучать работу телефонов, приложений, программ. Добавьте сюда качественное питание и занятия спортом – и риск деменции снизится даже у тех, кто предрасположен к ней.
источник
Рубрика: Медицина и фармацевтика
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №8(29)
Биохимия болезни Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера (болезнь альцгеймеровского типа) является наиболее распространенной формой первичных дегенеративных деменций позднего возраста.
Структура заболеваемости
Возраст, лет
Процент заболевших
К проявлениям данного заболевания относится:
• Больные не могут вспомнить нужное слово и заменяют его другим, не вполне подходящим по смыслу
• Больной не ориентируется на местности, не узнает знакомых, не может определить время по часам
• Больной путается во времени
• Больные теряют способность к самообслуживанию и нуждаются в уходе
Объяснение возможных причин развития Болезни Альцгеймера отражено в трёх гипотезах:
1. Холинергическая гипотеза
Первой мы рассмотрим холинергическую теорию.
Наблюдается корреляция между выраженностью деменции и центральным холинергическим дефицитом — холинергической деафферентацией коры.
Степень холинергического дефицита в корковых отделах связана с уменьшением количества нейронов в базальных отделах головного мозга, где располагаются нейроны, которые продуцируют ацетилхолин.
Помимо ацетилхолинергической системы, некоторые изменения наблюдаются со стороны других нейротрансмиттерных систем, например, сейчас интенсивно изучаются глутаматергические расстройства.
Поддержка этой гипотезы ослабла, так как лекарственные средства, направленные на корректировку дефицита ацетилхолина, имеют слабую эффективность.
Далее остановимся на амилоидной теории.
Более 20 лет основной гипотезой в области исследования болезни Альцгеймера оставалась амилоидная гипотеза.
Аβ образуется из белка АРР (англ. Amyloid precursor protein) путем воздействия двух ферментов β- и γ-секретаз.
Считается, что к избыточному накоплению амилоида приводят ошибки фолдинга. Фолдинг – это процесс самопроизвольного скручивания полипептидной цепи в уникальную нативную пространственную структуру.
Новое исследование, которые было проведено в Калифорнийском университете в Сан-Диего, показывает, что бета-амилоид разрушает один из белков-антиоксидантов и предлагает способ защиты этого белка от повреждающего воздействия амилоида.
Установлено, что бета-амилоид и антиоксидантный фермент каталаза взаимодействуют. Их взаимодействие повреждает каталазу так, что она не становится неспособна выполнять свою физиологическую функцию – разложение перекиси водорода на кислород и воду.
При покрытии амилоида низкомолекулярным соединением, которое предотвращает его взаимодействие с другими белками, активность каталазы восстановилась, и уровень перекиси водорода вернулся к нормальным показателям.
Покрытие, использованное для исследования взаимодействия между амилоидом и каталазой, является кандидатом на роль лекарственного препарата. Это один из классов молекул, разработанных в лаборатории профессора Янга.
Тау-белок – это белок ассоциированный с микротрубочками, функиця которого состоит в стабилизации структур микротрубочек клетки. Синтез его происходит преимущественно в нейронах. При некоторых патологических процессах этот белок может вступать в процессы агрегации. При образовании таких агрегатов нарушается функция нейронов.
Рисунок 1. Структура тау-белка в здоровой и пораженном нейроне
В 17 хромосоме человека содержится ген тау-белка, который содержит 16 экзонов. Из этого следует, что альтернативный сплайсинг способствует образованию изоформ этого белка.
После синтеза молекула белка входит в посттрансляционный процессинг. Фосфорилирование (осуществляемое ферментом киназы гликогенсинтазы 3) в данном процессе благоприятствует взаимодействию тау-белка с тубулином и стабилизации микротрубочек.
Взаимодействия тау-белка и Аβ:
Результаты нового исследования, которые были опубликованы в журнале Neurobiology of Aging, предполагают вероятность того, что патологические формы двух белков, тау-белка и бета-амилоида, которые являются признаками патологии мозга при болезни Альцгеймера – бляшки и нейрофибриллярные клубки – могут действовать совместно, при этом повреждая митохондрии и, следовательно, снижая выживаемость нейронов.
Клетка с поврежденными митохондриями не может продуцировать необходимое количество энергии для поддержания своей жизнедеятельности, не способна поддержать нужный уровень кальция и, как следствие, вырабатывает повышенное количество повреждающих ее молекул-окислителей.
Самые сильные изменения в митохондриях наблюдались, когда бета-амилоид и процессированный тау находились в клетке вместе. В присутствии усеченного тау и бета-амилоида они слипались в частях нейронов и не могли попасть в синапсы, как это должно происходить без патологии.
На основании этих данных можно сделать следующие выводы:
1. Несмотря на огромную работу, проделанную учеными в данном направлении, механизм биохимических процессов болезни Альцгеймера по-прежнему неясен, однако наиболее вероятная теория связана со взаимодействием патологических форм тау-белка и Аβ.
2. Не установлена взаимосвязь между нейродегенеративными изменениями Аβ и гиперфосфорилированными тау-белком, если она имеется.
источник
Когда-нибудь появятся таблетки, которые будут предотвращать накопление токсичных молекул в мозге и тем самым бороться с развитием болезни Альцгеймера. Над этим работает и коллектив учёных, представляющих Медицинский колледж Бейлора (Baylor College of Medicine), Техасскую детскую больницу (Texas Children’s Hospital) и Медицинский факультет (Johns Hopkins School of Medicine) университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University).
На каком этапе находятся исследования, можно узнать из публикации в журнале Neuron, описывающей метод, потенциально способный подавить события, которые происходят в мозгу задолго до проявления симптомов болезни. Эффективность подхода подтверждена в ходе опытов с клеточными культурами и животными моделями.
«Распространённые заболевания, такие как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и деменция, частично вызваны патологическим накоплением определённых белков в мозге, — говорит старший автор исследования профессор Худа Зогби (Huda Yahya Zoghbi). — Некоторые белки становятся токсичными, когда они накапливаются; они делают мозг уязвимым к вырождению. Тау-белок — один из тех, что связаны с болезнью Альцгеймера и слабоумием».
При болезни Альцгеймера и некоторых других избыточно фосфорилированный тау-белок образует нейрофибриллярные клубки, прекращая стабилизировать микротрубочки.
Тау-белок был открыт в 1975 в лаборатории Марка Киршнера (Marc W. Kirschner) в Принстонском университете.
«Учёные концентрируются в основном на окончательной стадии болезни Альцгеймера, — говорит первый автор исследования Кристиан Лазанья-Ривз (Cristian Lasagna-Reeves), постдокторант в лаборатории Зогби. — Мы пытались найти подсказки о том, что происходит на очень ранних стадиях заболевания, до проявления клинических, необратимых симптомов, чтобы предотвратить или уменьшить силу тех отдалённых событий, которые приведут к разрушительным изменениям в мозге десятилетиями позже».
Учёные рассудили, что если найдут способы предотвратить или уменьшить накопление тау-белка в мозге, они тем самым откроют новые возможности разработки лекарств от изучаемых болезней.
Клетки регулируют количество выделяемых белков другими белками — ферментами. Чтобы выяснить, какие ферменты влияют на накопление тау-белка, учёные систематически ингибировали ферменты — киназы.
«Мы тормозили по одной работу около 600 киназ и нашли одну, которая называется Nuak1, ингибирование которой приводит к сокращению уровней тау», — пояснила Зогби.
Исследование проводилось с использованием культур человеческих клеток и мушек-дрозофил. Использование дрозофил позволило учёным оценить последствия ингибирования ферментов для нервной системы живого организма.
«Скрининг работы сотен киназ в животной модели был критически важен, потому что мы могли оценить дегенерацию, вызванную тау-белком в нервной системе мушек и измерить степень нейрональной дисфункции. Исследование такого масштаба не может быть проведено с использованием других животных моделей, например, на мышах, а культивированные клетки не могут моделировать сложные функции нервной системы», — говорит соавтор работы, профессор Хуан Ботас (Juan Botas).
Но на следующем этапе исследования без мышей уже не обошлось.
«Мы нашли один фермент, Nuak1, ингибирование которого последовательно приводит к снижению уровня тау-белка в клетках человека и дрозофил, — пояснила Зогби. — Мы проверили результат на мышиной модели болезни Альцгеймера, и он подтвердился. Ингибирование Nuak1 улучшило поведение мышей и предотвратило дегенерацию мозга.
«Подтверждение в трёх независимых системах — клетках человека, плодовых мушках и мышах — того, что ингибирование Nuak1 приводит к снижению уровня тау-белка и защищает мозг от повреждений, индуцированных его накоплением, убедило нас в том, что Nuak1 является надёжной потенциальной мишенью для создания лекарств для профилактики таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, — продолжает Зогби. — Следующий шаг — разработать препараты, которые будут тормозить выработку Nuak1 у тех, у кого есть риск развития деменции вследствие накопления тау-белка».
«Когда люди начали принимать препараты, снижающие уровень холестерина, они стали жить дольше и более здоровой жизнью, а не умирать рано от болезней сердца, — завершает Зогби. — Никто не думал о болезни Альцгеймера в этом свете. Тау-белок в Альцгеймере можно сравнить с холестерином в болезнях сердца. Когда он накапливается с возрастом, увеличивается уязвимость мозга для развития болезни Альцгеймера. Так, может быть, если мы сможем найти лекарства, способные держать тау-белок на уровне, который не токсичен для мозга, мы тем самым предотвратим или отсрочим развитие болезни Альцгеймера и других болезней, частично вызванных накоплением токсичного тау-белка?»
источник
Несмотря на успехи современной медицинской науки болезнь Альцгеймера во многих отношениях остается загадкой
Несмотря на успехи современной медицинской науки болезнь Альцгеймера во многих отношениях остается загадкой.
Прогрессирующая деменция, выражающаяся в постепенной утрате памяти, разрушении речи, нарушении способности воспринимать окружающее, ориентироваться в пространстве, времени, обслуживать себя, поражает, как правило, пожилых людей после 65 лет, но встречается и в более раннем возрасте.
Собственно, врач, впервые описавший это заболевание в 1906 году, немецкий психиатр Алоис Альцгеймер рассказал именно о таком случае: его пациентке, Августе Д., было всего 51. Она была госпитализирована в больницу для психически больных и эпилептиков во Франкфурте–на–Майне. Когда Альцгеймер спросил ее имя, она сказала, что ее зовут Августа. На вопрос об имени мужа она повторила свое собственное имя. Августа не смогла вспомнить свой адрес или место рождения, до конца перечислить буквы алфавита. До самой своей смерти, которая последовала через 5 лет, она продолжала терять память. Альцгеймер обратил внимание при вскрытии трупа на атрофию ее мозга.
Известно, что болезнь Альцгеймера связана с накоплением в тканях мозга ненормально свернутых белков – бета-амилоида и тау-белка. При посмертном анализе мозга больных под микроскопом хорошо заметны амилоидные бляшки, плотные отложения бета-амилоида и клеточного материала внутри и снаружи нейронов, и нейрофибриллярные клубки, нерастворимые закрученные сплетения волокон тау-белков. У многих пожилых людей в мозге образуется некоторое количество бляшек и клубков, однако при болезни Альцгеймера их больше в определенных участках мозга, таких как височные доли.
Тау-белок
Предполагается, что амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки разрушают транспортную систему нейронов и, таким образом, препятствуют нормальной передаче сигналов в коре головного мозга, а также способствуют постепенной гибели клеток.
До сих пор, однако, нет однозначного ответа на вопрос, почему это происходит, средства предотвращения и лечения заболевания отсутствуют. Крупные фармацевтические компании неоднократно брались за разработку препаратов от болезни Альцгеймера, основываясь на той или иной гипотезе ее происхождения, однако пока что ни одно из множества клинических исследований не завершилось выводами об эффективности медикамента. Между тем, количество случаев болезни Альцгеймера в мире не уменьшается и даже растет не только в абсолютных показателях, но и в долевом отношении. По данным ВОЗ, в 2005 году деменцией страдали 0,379% мирового населения, а прогноз на 2015 год достигает значения 0,441% и еще больший процент населения, 0,556%, может быть поражен болезнью к 2030 году.
Но ученые не сдаются. Команда исследователей Университета Лидса (Великобритания) надеется победить болезнь Альцгеймера с помощью химических соединений, обнаруженных в зеленом чае и красном вине.
«Мы находимся на важном этапе понимания причины болезни и ее развития», – говорит профессор факультета биологических наук Найджел Хупер. «Некоторые ошибочно предполагают, что болезнь Альцгеймера – часть естественного процесса старения. На самом деле, это заболевание, которое, на наш взгляд, вполне возможно излечить, если правильно выбрать ту цель, на которую будет направлено действие лекарства».
Ученые решили проверить, является ли физическая форма амилоидных бляшек существенным фактором для их прикрепления к прионам, другим вредным белкам на поверхности клеток мозга. Если так, то можно будет повлиять на форму, предотвратить прилипание бляшек к поверхности нейронов и, таким образом, воспрепятствовать дегенерации нервных клеток. Экспериментаторы провели опыт в пробирке: сформировали амилоидные бляшки и добавили их к клеткам мозга человека и животных. «Когда мы добавили в пробирки экстракты красного вина и зеленого чая, которые, как показали недавние исследования, способны изменять форму амилоидных белков, бляшки больше не наносили вреда нервным клеткам. Мы увидели, что это произошло благодаря тому, что их форма была изменена и они утратили способность прикрепляться к прионам и нарушать работу нейронов. Мы также впервые продемонстрировали, что когда белок амилоид прикрепляется к приону, это способствует образованию еще большего количества амилоида и запускается смертельный для клеток порочный круг», – рассказал профессор Хупер. Следующей стадией научного анализа станет попытка выяснить, как именно взаимодействие амилоида и приона убивает нейроны.
Исследования чрезвычайно интересны, однако находятся на ранней стадии, и было бы преждевременно радоваться прорыву в науке. По-видимому, пройдут годы, прежде чем лабораторные эксперименты перейдут в стадию клинических испытаний препарата. Специалисты предупреждают, что не стоит на основании предварительных выводов начинать борьбу с заболеванием, выпивая литры зеленого чая и красного вина: нет никаких данных за то, что поступая в организм через желудок, содержащиеся в нем вещества окажут желаемое влияние на процессы, происходящие в головном мозге.
Неслучайно, однако, словосочетание «британские ученые» превратилось в клише или, как теперь принято говорить, мем: эти труженики науки обладают завидным упорством в работе над проблемами, являющимися настоящим вызовом человеческому уму и мастерству. Не только в Лидсе, но и в университете Ланкастера исследователи пытаются найти способ противостоять болезни Альцгеймера. Профессор Дэвид Оллсоп и доктор Марк Тейлор создали препарат, который способен сократить на треть количество амилоидных бляшек и в то же время удвоить количество вновь образованных нервных клеток в зоне мозга, отвечающей за память. Препарат также снизил уровень воспаления и окислительного стресса мозга, сопровождающих заболевание. Лекарство уже опробовано, но… пока что на мышах.
Мыши были не простые, а трансгенные. Это значит, гены их были модифицированы таким образом, чтобы вызвать у них симптомы, аналогичные болезни Альцгеймера. Введенный им препарат пересек гематоэнцефалический барьер, то есть проник в мозг и стал препятствовать склеиванию молекул амилоида и образованию бляшек. «Нас очень вдохновили полученные результаты, – говорит профессор Оллсоп, – Количество бляшек в мозге сократилось на треть, и, возможно, этот показатель можно улучшить, увеличив дозу препарата, ведь на данном этапе мы не знаем оптимальной дозировки».
Препарат необходимо проверить на безопасность, прежде чем начать его клинические испытания. После того, как этот этап будет пройден, можно будет опробовать его для лечения больных на начальной стадии, когда проблемы утраты памяти еще относительно небольшие. Ключевая задача – затормозить процесс развития заболевания в самом начале, пока он не стал необратимым.
Доктор Эрик Карран, директор Британского центра исследований в области болезни Альцгеймера, принявшего участие в финансировании работы Ланкастерской группы ученых, очень доволен результатами эксперимента. «Мы очень рады, что поддержали этот проект, который представляет собой первую стадию разработки столь необходимого лекарства против болезни Альцгеймера. Результаты очень обнадеживающие, но потребуется еще несколько лет для оценки эффективности такого подхода. Мы должны продолжать вложения в научные исследования, результаты которых могут реально улучшить качество жизни людей».
А вот что происходит в научном мире Нового Света. Две крупнейшие американские фармацевтические компании, «Пфайзер» (Pfizer) и «Джонсон и Джонсон» (Johnson & Johnson), 6 августа 2012 года официально объявили о прекращении дальнейших шагов по разработке лекарства от болезни Альцгеймера из-за выявившейся в результате клинических испытаний неэффективности препарата бапинеузумаб IV, считавшегося очень перспективным. Предполагалось, что он откроет возможность иммунотерапии болезни Альцгеймера, однако этого не случилось. Но вот интереснейший совместный проект ученых США и Канады: неврологи пытаются победить заболевание с помощью электростимуляции зон коры мозга, ответственных за память и мышление. Специалисты Государственного университета штата Огайо, по их собственному заявлению, устали от разочарования: миллионы людей страдают от деменции, и пока что ни одна из попыток предотвратить образование амилоидных бляшек или разрушить их не увенчалась успехом. Что если бороться не с самими бляшками, а попытаться восстановить систему прохождения импульсов в нейронной цепи?
Метод вживления электродов доказал свою эффективность в лечении болезни Паркинсона и других двигательных расстройств: электрические импульсы выводят нейроны из порочного круга возбуждения и торможения, и у больного исчезают неконтролируемые мышечные судороги. Ученые тестировали этот метод и для лечения больных ожирением, пытаясь с помощью электростимуляции побороть депрессию и снизить аппетит больных.
В 2003 году канадские экспериментаторы, работая с мужчиной, страдавшим от ожирения, случайно обнаружили потенциал метода для лечения болезни Альцгеймера: электрический импульс, поступивший в мозг пациента, неожиданно для всех вызвал у него лавину воспоминаний о прошлом, а продолжение электростимуляции улучшило его способности к обучению. У мужчины не было деменции, но у исследователей возник вопрос: а что если попытаться стимулировать прохождение импульса через нейронные сети мозга, разрушаемого болезнью Альцгеймера?
Шести пациентам, страдающим болезнью Альцгеймера, ученые ввели электроды в свод мозга – зону, непосредственно общающуюся с гиппокампом, отделом мозга, отвечающим за память. Известно, что при болезни Альцгеймера гиппокамп уменьшается примерно на 5% в год, а на поздних стадиях болезни процесс затрагивает весь мозг. Руководитель группы, профессор Андрес Лозано, сообщил об удивительных результатах: после годового курса стимуляции у одного из больных гиппокамп не только не уменьшился, а даже увеличился на те самые 5%, а у другого – и вовсе на 8%. Профессор считает, что это огромное достижение: «Никогда, ни при каких обстоятельствах мы не наблюдали роста гиппокампа при болезни Альцгеймера. Результат поразил нас. Впервые мы видим, как под воздействием электростимуляции увеличивается в размере отдел мозга».
Но, конечно, самое важное это то, как изменения сказались на симптомах болезни. Состояние одного из пациентов, который вот уже четыре года прожил с электродами в мозгу, остается стабильным, то есть деменция не прогрессирует, однако, по мнению профессора Лозано, пока что нельзя сказать с уверенностью, что это результат электростимуляции. Как и в случаях с разрабатываемыми препаратами, ученые уверены, что потребуются годы исследований, прежде чем можно будет сделать выводы о том, эффективен ли метод. Сегодня ясно только одно: наука не стоит на месте, и новые изыскания дают надежду на то, что человечество сможет взять болезнь Альцгеймера под контроль. Так что есть повод смотреть в будущее с осторожным оптимизмом.
источник