Меню Рубрики

Бета белок болезни альцгеймера

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

Неожиданные результаты, полученные Исследовательским институтом Скриппса (Scripps Research Institute) и ModGene, LLC, могут полностью поменять представления ученых о болезни Альцгеймера – одном из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний человека – указывая на печень вместо мозга как на источник амилоидных пептидов, откладывающихся в виде мозговых бляшек при этом разрушительном заболевании. Это открытие предлагает относительно простой подход к лечению и профилактике болезни Альцгеймера.

Чтобы определить гены, оказывающие влияние на количество накапливающегося в мозге амилоидного белка, ученые использовали модель болезни Альцгеймера, воспроизведенную на мышах. Они установили три гена, защищающие от отложения и накопления амилоида в мозге животных. Мозг мышей защищало снижение экспрессии каждого из этих генов в клетках печени. Один из них кодирует пресенилин (presenilin) – клеточный мембранный белок, который, как считается, вносит вклад в развитие болезни Альцгеймера.

«Это неожиданное открытие открывает перспективы для разработки новых методов лечения болезни Альцгеймера», — говорит руководитель исследования профессор-исследователь Грегор Сатклифф (Gregor Sutcliffe). «Оно может значительно облегчить разработку методов его лечения и профилактики».

По оценкам этим нейродегенеративным заболеванием страдают 5.1 миллиона американцев, включая почти половину людей в возрасте 85 лет и старше. Если наука не найдет способа предотвратить его развитие и эффективных методов лечения, к 2050 году количество пациентов в возрасте 65 лет и старше будет варьировать от 11 до 16 миллионов. В дополнении к человеческим страданиям, это огромное экономическое бремя. Новый доклад Ассоциации Альцгеймера США (Alzheimer’s Association) показывает, что при отсутствии методов положительного воздействия на болезнь совокупные расходы на уход за пациентами с Альцгеймера в период с 2010 до 2050 года составят $20 триллионов.

В поисках решения загадки болезни Альцгеймера Сатклифф и его сотрудники в последние несколько лет сосредоточили свое внимание на естественно существующих различиях в предрасположенности к неврологическим заболеваниям у различных линий мышей, создав обширную базу данных по активности генов в различных тканях. Эти данные дают карты экспрессии признаков, которые могут быть наложены на карты генов-модификаторов заболевания.

Как и в случае почти всех научных открытий, исследование Сатклиффа основывается на более ранних данных.

Несколько лет назад ученые Западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve) картировали три гена, модифицирующие накопление патологического бета-амилоида в мозге трансгенных мышей с моделью болезни Альцгеймера, в больших участках хромосом, каждый из которых содержит сотни генов. Использовав кроссы линий мышей В6 и D2, они изучили более 500 их потомков.

Основываясь на результатах этого исследования, Сатклифф применил свои базы данных генной экспрессии к мышиной модели болезни Альцгеймера, ища различия в экспрессии генов, которые коррелировали с различиями в предрасположенности к развитию заболевания, в линиях В6 и D2. Эта интенсивная работа включала в себя создание компьютерных программ, которые идентифицировали каждое генетическое отличие геномов В6 и D2, и проведение математического анализа их корреляции (известного как регрессионный анализ). Корреляции проводились между генотипическими различиями (В6 и D2) и количеством матричной РНК, вырабатываемой на основе более чем 25000 генов в определенной ткани у 40 рекомбинантных инбредных линий мышей. Эти корреляции были рассчитаны для 10 видов тканей, одной из которых была печень.

Читайте также:  Лечение болезни альцгеймера перекисью водорода

«Одним из ключевых аспектов этой работы было научиться задавать вопросы массивным базам данных для сбора информации об идентичности наследуемых генов-модификаторов», — говорит Сатклифф. «Это было новой и, в некотором смысле, новаторской работой: мы изобретали новый путь идентификации генов-модификаторов, сочетая все эти шаги и автоматизируя процесс. Мы поняли, что можно узнать, как модифицируется патогенный трансгенный эффект, без изучения самих трансгенных мышей».

Охота на гены выявила хороших кандидатов на роль каждого из трех генов-модификаторов, открытых учеными из Case Western, и один из этих кандидатов – ген мыши, соответствующий гену человека, одна из вариаций которого предрасполагает к раннему началу болезни Альцгеймера – представлял для ученых особый интерес.

«Продукт этого гена, белок пресенилин 2, является частью ферментного комплекса, принимающего участие в образовании патогенного бета-амилоида», — объясняет Сатклифф. «Неожиданно наследуемая экспрессия пресенилина 2 была обнаружена в печени, а не в мозге. Более активная экспрессия пресенилина 2 в печени коррелировала с большим накоплением бета-амилоида в мозге и развитием патологии, соответствующей болезни Альцгеймера».

Это открытие позволило предположить, что значительные концентрации бета-амилоида могут брать свое начало в печени, циркулировать в крови и попадать в мозг. Если это верно, блокирование выработки бета-амилоида в печени может защитить мозг.

Для проверки этой гипотезы Сатклифф и его коллеги поставили эксперимент in vivo, используя мышей дикого типа, так как у них наиболее точно воспроизводится среда, в которой происходит естественный синтез бета-амилоида. «Мы решили, что если амилоид мозга рождается в печени и переносится в мозг кровью, то это может наблюдаться у всех мышей, — говорит Сатклифф, — и, можно предсказать, у человека».

Мышам вводили иматиниб (imatinib) (коммерческое название Гливек (Gleevec), утвержденный FDA противораковый препарат), относительно новое лекарственное средство, одобренное в настоящее время для лечения хронической миелоидной лейкемии и опухолей желудочно-кишечного тракта. Препарат резко снижает синтез бета-амилоида в клетках нейробластомы, трансфицированных белком-предшественником амилоида (amyloid precursor protein, APP), а также в бесклеточных экстрактах, полученных из трансфицированных клеток. Важно отметить, что Гливек плохо проникает через гематоэнцефалический барьер как у мышей, так и у человека.

«Это свойство препарата и определило наш выбор», — объясняет Сатклифф. «Так как он не проникает через гематоэнцефалический барьер, мы смогли сфокусироваться на синтезе амилоида вне мозга и на том, как этот синтез может способствовать аккумуляции амилоида в мозге, где он ассоциирован с заболеванием».

Мышам вводили Гливек дважды в день в течение семи дней. Затем были забраны плазма и мозговая ткань и измерено количество бета-амилоида в крови и мозге. Результат: препарат резко сократил количество бета-амилоида не только в крови, но и в мозге, куда он не мог проникнуть. Таким образом, значительная часть амилоида мозга должна была быть синтезирована вне его, и иматиниб является кандидатом на роль препарата для профилактики и лечения болезни Альцгеймера.

Что касается будущего этого исследования, Сатклифф надеется найти партнера и инвесторов для проведения клинических испытаний и разработки новых препаратов.

источник

Амилоидные бляшки в мозге пациента с болезнью Альцгеймера (бляшки на изображении напоминают соцветия лука)

Ученые нашли способ диагностировать раннюю стадию болезни Альцгеймера по анализу крови. Исследователи продемонстрировали в статье в Nature, что соотношение фрагментов разных типов бета-амилоида в плазме крови коррелирует со степенью нейродегенерации и выраженности когнитивных нарушений пациентов.

Патогенез болезни Альцгеймера определяется постепенным накоплением в мозге агрегатов бета-амилоидного белка (Aβ), которое со временем приводит к деградации нервной ткани. Накопление бета-амилоида можно зарегистрировать задолго до того, как у человека начнет проявляться основной симптом болезни — когнитивные нарушения и деменция.

Так как современные способы терапии могут только затормозить наступление деменции, но не обратить ее, людям, входящим в группу риска (например, с генетической предрасположенностью к развитию заболевания) имело бы смысл, начиная с определенного возраста, проходить профилактические обследования. Однако простых и дешевых тестов для выявления патологических процессов в мозге в настоящее время нет. Самые надежные способы диагностики накопления амилоидных бляшек на сегодняшний день это позитронно-эмиссионная томография мозга (ПЭТ) и анализ спинно-мозговой жидкости на наличие фрагментов бета-амилоида.

Японские исследователи совместно с коллегами из Австралии разработали тест, который позволяет детектировать фрагменты бета-амилоида в плазме крови, и проверили его на двух выборках пациентов с заболеванием на разной стадии. Предыдущие попытки выявить в плазме бета-амилоид при помощи стандартного метода ELISA были безуспешны, однако авторы работы использовали иммунопреципитацию (осаждение антителами) с последующей MALDI-TOF масс-спектрометрией для количественного определения соотношения разных фрагментов амилоидного белка. Оказалось, что эти соотношения служат хорошими биомаркерами накопления бета-амилоида в мозге.

Условия диагностики ученые оптимизировали на выборке из 121 пациента отделения исследования деменции Национального центра гериатрии и геронтологии в Японии и выборке участников национального австралийского исследования биомаркеров старения (AIBL), куда вошло 252 человека. Возраст участников составлял от 60 до 90 лет, они делились на три группы — люди без когнитивных нарушений, с умеренными нарушениями, и с выраженными когнитивными нарушениями.

Накопление амилоидных бляшек в мозге у пациентов сначала детектировали при помощи ПЭТ. Кроме того, для австралийской выборки были доступны данные по анализу спинно-мозговой жидкости. Соотношение фрагментов двух различных форм амилоидного белка в плазме крови достоверно коррелировало как с данными биохимического анализа, так и с данными ПЭТ. Таким образом, анализ крови надежно отражал состояние центральной нервной системы пациентов.

Тем не менее, авторы замечают, что перед масштабным введением метода в клиническую практику требуется проделать еще много технической работы. В частности, метод нужно проверить на участниках клинических испытаний препаратов против болезни Альцгеймера, для того, чтобы понять, изменяется ли концентрация биомаркеров в плазме в ходе терапии.

Ранее ученые предлагали использовать для ранней диагностики болезни Альцгеймера лазерную офтальмоскопию, чтобы выявлять скопления бета-амилоида в сетчатке глаза. А в эксперименте на модельных мышах исследователи показали, что первые признаки заболевания сопровождаются изменением химического состава мочи.

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.

Читайте также:  Болезнь альцгеймера симптомы и признаки у котов

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

источник

Найдена методика, которая по анализу крови выявит людей с деменцией до развития страшных симптомов.

Специалисты из Австралии и Японии придумали, как по анализу крови выявить у людей начало болезни Альцгеймера. Тест определяет, в чьём мозге высокое содержание бета-амилоида — белка, который является ключевым игроком в болезни Альцгеймера и способен вызвать деменцию.

Авторы работы надеются, что разработчики лекарств смогут использовать тест, чтобы выявлять людей с деменцией для клинических испытаний до того, как будет нанесён необратимый ущерб их мозгу. Собственно, благодаря этому испытания любых препаратов будут более надёжными.

Молекулярный биолог Кацухико Янагисава (Katsuhiko Yanagisawa) и его коллеги из Центра развития передовой медицины для лечения деменции (Япония) создали прототип теста на биомаркер.

Чтобы измерить содержание белка, указывающего на деменцию, Янагисава и его коллеги соединили две известные методики: иммунопреципитацию и масс-спектроскопию. Результаты их тестов совпадали с результатами, полученными при помощи визуализации головного мозга и анализа спинномозговой жидкости (два основных теста, выявляющих признаки болезни) в двух отдельных группах, включающих 121 человека из Японии и 252 людей из Австралии.

В каждую группу входили люди в возрасте от 60 до 90 лет. Некоторые из участников были здоровы, некоторые показывали лёгкие нарушения когнитивных навыков, а третьим уже был поставлен диагноз болезнь Альцгеймера.

По словам авторов работы, по небольшому образцу крови их метод может измерить количество нескольких белков, связанных с амилоидами, даже если концентрация первых очень низка. Японцы обнаружили, что определённое соотношение этих белков было точным биомаркером деменции.

К слову, исследователи всего мира искали простой анализ крови на деменцию в течение последних 15 лет. «Сначала не было очевидно, что патология мозга может быть измеримой в крови, но постепенно мы всё больше приближались к решению», — говорит нейробиолог Саймон Лавстоун (Simon Lovestone) из Университета Оксфорда. Он возглавлял другие исследования, направленные на поиск биомаркеров крови для болезни Альцгеймера (ранее мы рассказывали о результатах работы его команды). «Эта же статья предоставляет лучшие результаты, из того что я когда-то видел», — признаёт учёный.

На сегодняшний день все потенциальные лекарства, предназначенные для приостановки развития болезни Альцгеймера, до сих пор не прошли клинические испытания. Многие фармацевтические компании и вовсе перестали работать в этом направлении. Нынешнее открытие может изменить ситуацию.

Ранее учёные предполагали, что провести такие клинические испытания невозможно. Ведь до сих пор не было никакого надёжного способа выявлять людей с ранними стадиями деменции. Поэтому в большом количестве клинических испытаний участвовали пациенты, чьи симптомы уже были очевидны.

По словам Янагисавы, если повреждение мозга, связанное с бета-амилоидами, уже имеет место, то, возможно, уже слишком поздно пытаться обратить симптомы заболевания. Иными словами, исследователям нужен был метод ранней диагностики.

Единственные способы выявления бета-амилоидов в мозге (помимо вскрытия) сегодня – это визуализация мозга при помощи позитронно-эмиссионной томографии или измерение уровня белка прямо в спинномозговой жидкости из спинного мозга. Обе процедуры использовались для выявления потенциальных участников испытаний, но процедуры стоят дорого и довольно неприятны для пациентов. Новый тест может решить обе проблемы.

Если эффективность теста подтвердиться дальнейшими исследованиями, то он станет тем самым долгожданным анализом, который поможет также в поиске терапии, способной остановить прогрессирование деменции (слабоумия). К сожалению, этот недуг портит жизни десятков миллионов людей по всему миру.

Авторы говорят, что необходимы более крупные исследования, чтобы подтвердить точность их анализа при выявлении высоких уровней бета-амилоидов в мозге человека.

Результаты исследования и описание нового теста представлены в издании Nature.

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.

Читайте также:  Какой орган поражает болезнь альцгеймера

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

Человеческие антитела против патогенного белка, вызывающего болезнь Альцгеймера, уничтожают опасные белковые отложения в мозге больных.

Болезнь Альцгеймера, как и прочие нейродегенеративные заболевания, начинается из-за того, что в нервных клетках мозга появляется слишком много белковых молекул в неправильной пространственной конформации, которые из-за своей неправильности слипаются вместе и образуют нерастворимые комплексы, вредящие нейрону и, в конце концов, доводящие его до гибели. Патогенным оказывается не всякий белок; в случае болезни Альцгеймера это бета-амилоид и тау-белок, и один из характерных признаков заболевания – так называемые амилоидные бляшки, скопления бета-амилоидных пептидов, которые появляются в мозге больного. Пока ещё не вполне понятно, как именно подобные белки вредят нейронам, однако несомненно, что они действительно вредят.

Очевидно, что лекарства против нейродегенеративных болезней должны, с одной стороны, подавлять появление патогенных белков и их взаимодействие между собой, с другой – уничтожать уже сформировавшиеся отложения, то есть те самые пресловутые бляшки. Многие здесь делают ставку на иммунотерапию: антитела, специфично связывающиеся с молекулами бета-амилоида, могли бы предотвратить их слипание и спровоцировать уничтожение уже сформировавшихся амилоидных отложений. Однако до поры до времени особых прорывов тут не происходило: иммунотерапевтические методы давали в лучшем случае лишь весьма умеренный эффект. Но с антителами, полученными сотрудниками биотехнологической компании Biogen, Inc., дела обстоят совершенно иначе.

Как известно, антитела синтезируют В-лимфоциты. Джефф Севиньи (Jeff Sevigny) и его коллеги нашли среди В-лимфоцитов человека те, что производят иммуноглобулины против бета-амилоидного пептида – препарат таких антител получил название адьюканумаб (aducanumab). Эксперименты с трансгенными мышами, у которых в мозге формировались отложения из человеческого амилоида, показали, что введённые в кровь антитела проникают в мозг животных, связываются с нитчатыми амилоидными скоплениями, переводя их в растворимое состояние, и активируют клетки микроглии, которые представляют собой мозговой отдел иммунной системы. (Обычные иммунные клетки, блуждающие по нашему телу, в мозг проникнуть не могут.) Активированная микроглия начинает в буквальном смысле поглощать амилоиды, которые стали растворимыми благодаря препарату адьюканумабу.

Но это животные, к тому же трансгенные, а что же люди? Для участия в клинических испытаниях пригласили 165 пациентов в возрасте от 50 до 90 лет, у которых синдром Альцгеймера либо присутствовал в мягкой форме, либо находился в так называемом продромальном периоде, когда некоторые симптомы уже указывают на болезнь, но клинически она ещё никак не проявляется. Некоторые из участников эксперимента получали плацебо, в других же четырёх группах использовали препарат антител в разных концентрациях. Иммуноглобулины вводили раз в месяц, и таких введений было четырнадцать. По ходу дела сорок пациентов по разным причинам выбыли из исследования, так что в результате в каждой из пяти групп осталось от 21 до 32 человек. Состояние мозга оценивали с помощью позитронно-эмиссионной томографии и специального радиоактивно меченого вещества, оседавшего в амилоидных отложениях и тем самым делавшего их видимыми для томографа.

В общем и целом, как пишут авторы работы в Nature, альцгеймерические бляшки у людей заметно уменьшались, и это уменьшение даже назвали «беспрецедентным» – по сравнению с другими попытками такого рода. Исчезновение амилоидных отложений происходило тем активнее, чем выше была доза экспериментального лекарства. Некоторые когнитивные тесты показали, что у тех пациентов, которые получали препарат антител, умственные способности слабели не так быстро, как у тех, которые получали плацебо, и что тут опять же всё зависело от дозы препарата. В то же время стоит отметить, что другие тесты никаких когнитивных различий не обнаружили. С другой стороны, некоторые специалисты, в частности, Рональд Петерсен (Ronald Petersen) из Клиники Мейо, говорят, что пока не стоит придавать большое значение оценкам когнитивного состояния – чтобы они стали достоверными, нужно больше испытуемых и больше времени на исследования.

Сейчас идёт очередной этап клинических испытаний, в котором участвует больше людей. Исследователи надеются, что им удастся не только подтвердить первоначальные результаты, но и понять, что делать с побочным эффектом, который особенно заметно проявлялся у некоторых пациентов, получавших наибольшую дозу препарата – томография показала, что у них в некоторых участках мозга возникали небольшие отёки и микроскопические кровоизлияния, приводившие к головной боли. Одно из объяснений состоит в том, что амилоидные отложения порой формируются вплотную к кровеносным сосудам, и, когда эти отложения начинают растаскивать антитела, то сосуды реагируют на их работу несколько болезненно. Но, повторим, хотелось бы надеяться, что в дальнейших клинических экспериментах побочные эффекты удастся преодолеть.

источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *