Ген app болезнь альцгеймера

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА: ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Е. И. Рогаев Научный центр психического здоровья РАМН, Москва

Центральной задачей при исследовании патогенеза сложного заболевания является идентификация первичных молекулярных нарушений.

Предполагается, что первые гистопатологические изменения (например, накопление амилоидных бляшек) при болезни Альцгеймера могут возникать задолго (за 10-20 лет) до появления первых клинических симптомов. Это, разумеется, затрудняет идентификацию первичных дефектов, ведущих к нейродегенерации. Прорывом в данной области явился генетический подход, в частности, стратегия позиционного клонирования генов.

Генетическая предрасположенность и возраст являются наиболее четко определенными факторами риска развития болезни Альцгеймера (БА).

Установлено, что болезнь Альцгеймера включает несколько генетически гетерогенных форм, объединенных общим спектром клинических и гистопатологических признаков. Обнаружено, что причиной или фактором риска развития определенных форм БА являются мутации и полиморфизм в некоторых генах человека. В докладе будут вкратце изложены последние достижения в новой области «геномики» болезни Альцгеймера, а также перспективы исследований для разработки диагностики и терапии БА на основе генетических знаний.

1. Роль генетических факторов при болезни Альцгеймера

Еще в 40-х годах была предсказано, что генетические факторы играют значительную роль в патогенезе болезни Альцгеймера как с ранним, так и с поздним началом болезни. Суммируя данные близнецового анализа, характера наследования БА в семьях и недавние результаты анализа генов, вовлеченных в болезнь Альцгеймера, можно сделать следующие выводы:

1) семейные формы с ранним началом БА (до 65, в среднем 35-55 лет) характеризуются аутосомно-доминантным наследованием. Необходимой и достаточной причиной патологии при этом является мутация в единственном гене. Число больных с такими генетическими формами БА, видимо, не превышает 10 % от всех случаев БА.

2) для семейных случаев с поздним началом БА (условно старше 65 лет) наиболее соответствующей характеру наследования является олигогенная (несколько генов) природа наследования с «главной» мутацией в одном или нескольких генах и модификационным эффектом в других генах.

3) «Спорадические» случаи также могут быть обусловлены мутациями или полиморфизмом в генах, патогенная экспрессия которых зависит от многих других генов и эпигенетических факторов.

Обнаружение и клонирование генов БА, в целом, подтверждают данную схему.

2. Гены, мутации в которых ведут к развитию болезни Альцгеймера

К настоящему времени выявлено 4 гена, мутации или вариации, которые бесспорно вызывают или являются факторами риска БА.

Мутации в гене пресенилин 1 ( PS 1, хромосома 14) вызывают наиболее распространенные ранние семейные формы БА и являются, видимо, наиболее «агрессивными» генетическими факторами. Их патологическое проявление характеризуется высокой пенетрантностью и не зависит от других факторов среды или генотипа. К настоящему времени обнаружено более 45 различных миссенс-мутаций, разбросанных по всей длине кодирующей части гена, и одна «сплайсинг» — мутация, ассоциированных с семейной БА. Две мутации гомологичного гена пресенилин 2 ( PS 2, хромосома 1) обнаружены в родословных поволжских немцев и итальянцев.

Анализ многих популяций различного этнического происхождения, в том числе русских (см. в данном сборнике), показал, что полиморфизм в гене аполипопротеина АРОЕ (аллель е4, хромосома 19) является наиболее широко распространенным фактором риска как ранних, так и поздних форм БА. Следует отметить, что в отличие от мутации в гене PS 1 наличие в генотипе индивида е4 варианта не является необходимым или достаточным условием развития БА.

Несколько мутаций в экзоне 16 и 17 у пациентов с ранней семейной БА были ранее описаны для гена предшественника амилоида (APP, хромосома 21).

Суммируя, можно сказать, что мутации в генах пресенилина 1 и 2 ответственны за 30-70 % (по подсчетам разных авторов), а мутации в гене APP менее 5 % случаев семейных форм БА с ранним началом. АРОЕ е4 является одним из факторов риска в 30-50 % всех случаев БА.

В настоящее время продолжается поиск генов, вовлеченных в развитие БА, как методами позиционного клонирования, так и прямым анализом генетической ассоциации полиморфизмов в генах-кандидатах. Для некоторых семейных форм обнаружено «предполагаемое сцепление» БА с геном (еще не идентифицированном) на хромосоме 12. За последние четыре года обнаружено не менее 12 генов, для тех или иных аллельных вариантов которых показаны ассоциации с БА (см., например, в этом сборнике Щербатых и др., Григоренко и др.). К сожалению, известные статистические недостатки метода генетической ассоциации часто не позволяют получать убедительные данные, подтверждаемые в независимых исследованиях.

3. Функции генов болезни Альцгеймера в норме и патологии. Биологическая модель

На первый взгляд, не существует очевидной функциональной или структурной связи между белковыми продуктами тех генов, мутации в которых ассоциированы с БА. Пресенилины — внутриклеточные белки со множественными трансмембранными доменами. APP — белок с одним трансмембранным доменом, локализованным на плазматической мембране. Их экспрессия происходит во всех тканях, в том числе и в нейронах. Аполипопротеин Е — белок со множественными функциями, экспрессируется в мозге, но в глиальных клетках, а не в нейронах.

Исследования клеточных моделей и трансгенных животных показывают, что мутантные формы данных генов изменяют:

1) процессинг APP и аккумуляцию наиболее нейротоксичных форм бета-амилоида;

2) вызывают повышение чувствительности клеток различного типа, в том числе нейронов, к апоптозу;

3) могут влиять на изменение внутриклеточного Са 2+ -гомеостаза и различные системы сигнальной трансдукции и окислительного стресса.

Аполипопротеин Е участвует также в процессах регенерации ЦНС при повреждениях и является фактором риска (е4 форма) при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Для выявления непосредственных молекулярных элементов, взаимодействующих с продуктами пресенилинов, APP или АРОЕ, необходимо дальнейшее развитие подходящих клеточных моделей или моделей трансгенных животных. Помимо традиционной модели трансгенной мыши (см. Григоренко и др. в данном сборнике) мы начали создание принципиально новых моделей беспозвоночных (дрозофила и моллюск) для исследования генов БА, и в частности, пресенилинов. В настоящее время клонированы ортологичные гены пресенилинов из Drosophila melanogaster (в сотрудничестве с Университетом г. Торонто) и из улитки Helix L . (неопубликованные данные). Данные модели, как предполагается, будут наиболее подходящими для идентификации элементов сигнальной трансдукции, взаимодействующих с пресенилинами.

С открытием генов пресенилинов остается открытым вопрос: является ли верной «центральная догма бета-амилоида», т. е. бета-амилоид как главная биохимическая причина БА. С одной стороны, показано, что мутации в генах PS 1 и PS 2 и АРОЕ е4 способствуют образованию наиболее «амилоидогенной» формы бета-амилоида. С другой стороны, больные с некоторыми мутациями в генах пресенилинах характеризуются накоплением лишь «диффузных» непатогенных форм амилоидных бляшек. Мутации (Р163Н и H 163 R ) в гене пресенилина 1 способствуют также отложению другого белка — приона (РгР). Наконец, установлено, что подкорковая деменция с множественными инсультами ( CADASIL ) вызывается мутациями в гене Notch 3. В систему Notch -сигнальной трансдукции вовлечен и продукт гена пресенилина. Таким образом, возможно, нарушение системы сигнальной трансдукции в позднем или даже раннем развитии центральной нервной системы может являться фактором ведущим к БА.

Перспективы генной диагностики и терапии

Для проведения генной диагностики БА необходимо: выяснение распространенности мутаций (например, в генах пресенилинов) не только в семейных, но и в спорадических случаях БА и других деменций в разных популяциях; поиск новых генов (например, на хромосоме 12), полиморфизмы в которых являются факторами риска БА или протектирующими факторами при БА.

Уже в настоящее время представляется перспективным тестирование на мутации гена пресенилина 1 у пациентов и родственников в семьях с ранним началом БА. Обнаружение мутации в эволюционно-консервативном сайте пресенилина 1 позволяет, по существу, однозначно предсказать развитие болезни до 60 лет (и наиболее вероятно в возрасте 35-55 лет).

Модели клеточных линий и животных, содержащих трансгенные мутантные формы генов БА, позволят тестировать различные лекарства и молекулы, влияющие на клеточные механизмы

2) апоптоза (програмированной клеточной смерти)

3) сигнальной трансдукции в данных системах.

Это дает надежды на создание лекарственных препаратов, имеющих не симптоматический эффект, а влияющих на первичные молекулярные нарушения при БА.

источник

С 1994 года 21 сентября повсеместно отмечается как Всемирный день болезни Альцгеймера (БА). Сегодня от этого неизлечимого заболевания страдают, только по официальным оценкам, 47 млн человек в мире. На самом деле, эта цифра должна быть больше, ведь на ранних стадиях болезни немалое число пациентов и их родственников не обращаются к врачам. Учитывая, что эта патология грозит каждому третьему пожилому человеку, болезнь Альцгеймера является одной из ключевых проблем, над решением которых бьется весь мир. MedAboutMe выяснял, что нового ученые узнали за последние годы.

По мере наблюдений и проведения исследований появляются все новые и новые факты, дающие возможность понять, что именно творится в мозгу пациента с болезнью Альцгеймера. Это важно не только для самого больного и врачей, но и для близких, живущих рядом с ним.

Так, исследователи частично опровергли теорию о том, что женщины чаще страдают от болезни Альцгеймера, чем мужчины. В целом различий по частоте заболеваемости между ними обнаружить не удалось, за исключением единственного периода — менопаузы, когда женский организм сталкивается с глобальным возрастным изменением гормонального фона. Только в этом возрасте женщины более уязвимы перед болезнью, чем мужчины.

Болезнь Альцгеймера по своим проявлениям весьма похожа на другие разновидности деменции (слабоумия). Но по некоторым параметрам она довольно сильно от них отличается. Например, пациенты с БА крайне редко бывают агрессивны. Шведские исследователи из Лундского университета обнаружили, что у пациентов с лобно-височной деменцией физическая агрессия начинает проявляться раньше, чем у людей с БА. Более того, агрессивное поведение вообще развивается у 21% людей с лобно-височной деменцией и только у 2% пациентов с БА. Ученые объясняют это тем, что в обоих случаях болезнь затрагивает разные зоны головного мозга.

В качестве теста для выявления первых признаков болезни Альцгеймера ученые используют разницу между немедленным и отсроченным запоминанием. Человеку надо дать прочитать список из 10 существительных. Сначала его просят сразу повторить услышанное. То же самое он должен сделать через 5 минут. В норме средний балл для немедленного запоминания составляет 5,7 баллов (слов) из 10, а для отсроченного — 4,5 балла. Чем больше разрыв между этими показателями, тем выше вероятность наличия БА или другой разновидности деменции. Соответственно, результат 6 и 4 — показатель здорового человека, а 10 и 5 — пациента на начальном этапе БА, несмотря на то, что по отдельности каждый показатель во втором случае выше.

По последним данным, представленным экспертами из Техасского университета, деградация нейронов головного мозга, связывающих префронтальную и теменную кору, приводит к нарушению способности производить финансовые расчеты. Поэтому пожилые люди с БА не в состоянии контролировать свои финансы.

Долгое время основной причиной болезни Альцгеймера считался бета-амилоидный белок, который в виде бляшек откладывается в тканях головного мозга и приводит к разрушению нейронов. Правда, потом оказалось, что он не просто так существует в организме, а вполне вероятно является компонентом врожденного иммунитета. Но гипотеза амилоидного каскада все равно долгое время оставалась самой популярной.

Потом оказалось, что кроме бета-амилоидного белка есть еще тау-белок. Если бета-амилоидный белок образует свои убийственные бляшки в пространстве между нейронами, то тау-белок превращается в нейрофибриллярные клубки внутри нейронов, что приводит к разрушению структуры клетки и внутриклеточного транспорта.

Через некоторое время выяснилось, что не просто так бета-амилоидный белок начинает откладываться в тканях мозга. Этому способствуют мутация, из-за которой клетки микроглии (иммунные клетки нервной системы), окружающей нейроны в мозге, перестают уничтожать эти самые бляшки и начинают «поедать» сами себя.

Наконец, в августе этого года были опубликованы результаты исследования, связывающего воедино все три фактора. По мнению ученых, отправной точкой является бета-амилоидный белок. Иммунные клетки микроглии в ответ на контакт с ним запускают цепочку воспалительных реакций, что приводит к повреждению нейронов. А при данном повреждении образуются бусиноподобные структуры, заполненные аномальным тау-белком. Весь этот каскад регулируется двумя белками: MMP-9 и HDAC6.

В конце прошлого века внимание ученых привлек ген APOE, разные варианты которого кодируют три изоформы аполипопротеина. Сегодня известно, что повышенный риск развития болезни Альцгеймера наблюдается при наличии у человека гена, кодирующего аполипопротеин E4 (APOE4). Аполипопротеин E2 считается нейтральной формой, а E3, напротив, уменьшающей риски образования бляшек.

В последние годы была найдена связь между APOE4 и бета-амилоидом. По крайней мере, одна из теорий гласит, что аполипопротеин Е4 задействован в образовании бета-амилоида (амилоид-зависимый путь). Другая теория предполагает, что АроЕ4 вырабатывается нейронами во время стресса, после чего белок распадается на токсичные элементы, разрушающие митохондрии и цитоскелет клетки.

Сегодня, по данным ученых, почти половина людей, страдающих от болезни Альцгеймера, являются обладателями гена APOE4. В целом 25% населения имеют одну копию этого гена, а около 2-3% — две, получив их от обоих родителей. По расчетам экспертов, одна копия гена повышает риск заболевания в 4 раза, а две копии — в 12 раз. Но от болезни Альцгеймера в реальности с возрастом страдает гораздо больше людей, чем можно было бы рассчитывать, опираясь на число носителей гена APOE4. Это заставило ученых искать другие причины заболевания.

В 2009 году ученые объявили об еще одном гене, который существенно усложняет картину болезни Альцгеймера — TOMM40. Этот ген соседствует с APOE4 на 19-й хромосоме. Исследование, результаты которого опубликованы в сентябре этого года, показало, что отдельные варианты TOMM40 даже более важны для развития БА, чем APOE4. Именно ТОММ40 определяет утрату способности человека удерживать в памяти новую информацию. Сегодня ученые предполагают, что в развитии болезни Альцгеймера играет роль комбинация обоих генов.

Одна из ключевых мишеней фармацевтов в борьбе с БА — это бета-амилоидный белок. Бороться с ним можно двумя путями: заставить организм вырабатывать антитела к бета-амилоидному белку (и такая вакцина уже существует) или блокировать ферменты, задействованные в его образовании (созданы таблетки с данным действием). Оба потенциальных лекарства находятся на стадии исследования.

Увы, ученые указывают, что ни один из этих препаратов, даже в случае успешных клинических испытаний, не станет лекарством-панацеей от болезни Альцгеймера. В лучшем случае они смогут задержать прогрессирование болезни на 5 лет. То есть, подарить пациенту еще 5 лет полноценной жизни.

Со временем ученые находят новые «мишени» для лекарственного воздействия. Например, упоминаемые нами белки MMP-9 и HDAC6 заинтересовали производителей лекарств, и сегодня фармкомпании уже занимаются разработкой ингибиторов HDAC6.

Одна из основных проблем разработки лекарств для борьбы с болезнью Альцгеймера заключается в том, что препараты тестируются на людях, которые уже 10-12 лет как больны. В этом случае невозможна адекватная оценка их эффективности. Наиболее перспективной целью является ранняя диагностика болезни Альцгеймера и возможность остановить ее прогрессирование до того, как мозг человека начнет разрушаться.

Поиск методов лечения БА продолжается. Ученые пытаются комбинировать уже известные методы терапии — и не только медикаментозные. Например, в сентябре этого года компания Baycrest объявила, что начинает исследование метода, сочетающего в себе транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS) и музыкотерапию. Метод tDCS представляет собой безболезненную стимуляцию тканей головного мозга. А музыкотерапия, как ранее было доказано, активирует воспоминания у пациентов с деменцией и стимулирует процессы социального взаимодействия.

источник

Генетическая предрасположенность к болезни Альцгеймера. Исследование полиморфизмов в гене APOE (C112R T>C), (R158C C>T)

Не менее 3 часов после последнего приема пищи, можно пить воду без газа.

Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой неуклонно прогрессирующий дегенеративный процесс, приводящий к тотальной деменции. Атрофия коры и лимбической системы головного мозга сопровождается необратимыми нарушениями неврологических и психических функций преимущественно дефицитарного характера. При БА происходит нарастающий распад памяти, интеллекта и высших корковых функций, приводящий к тотальному слабоумию с развитием беспомощности и необходимостью ухода и постоянного наблюдения за пациентом.

Несмотря на существование многочисленных гипотез этиологии БА, истинные причины возникновения БА и деменции альцгеймеровского типа в настоящее время неизвестны. Накопленные в последние десятилетия данные разных исследований в определенной степени проясняют механизм образования специфических структурных элементов – нейритических (сенильных) бляшек и нейрофибриллярных клубков, описанных А. Альцгемером еще в 1906 г.

У лиц, имеющих родственников первой степени родства, страдающих БА, риск заболевания возрастает в 3,5 раза. Конкордантность по БА у дизиготных близнецов составляет 35%, а у монозиготных – более 80% . Следовательно, большинство случаев имеет сложный генетический вклад.

От 7 до 10% пациентов имеют моногенную высокопенетрантную форму болезни Альцгеймера, наследуемую по аутосомно-доминантному типу.

Общепризнанные генетически обусловленные моногенные аутосомно-доминантные формы обусловлены вариациями одного из трёх генов:

APP (amyloidprecursorprotein). Мутации гена APP вызывают изменение молекулы β-амилоида, усиленную продукцию и агрегацию аномальных пептидов в амилоидные (нейритические) бляшки.
PS1 (presenilin 1). Мутация этого гена вызывает болезнь Альцгеймера типа 3, которая наследуется аутосомно-доминантно с высокой пенетрантностью. В семьях с самой различной этнической принадлежностью выявлено более 20 мутаций гена PSEN1.
PS2 (presenilin 2), мутации в которых способствуют запуску нейродегенеративных процессов при БА с ранним началом.

Роль генов-мутантов PS1 и PS2 в гиперпродукции измененного β-амилоида также подтверждена во многих исследованиях. Мутации генов PSEN1 и PSEN2 сопровождаются повышением концентрации в плазме бета-амилоидного белка. Доказано, что мутации гена PSEN1 — самая частая причина семейной болезни Альцгеймера с ранним началом, обусловливающая 70% случаев этой относительно редкой формы. Болезнь Альцгеймера типа 3, вызванная мутацией гена PSEN1 , характеризуется более ранним началом (в среднем в 45 лет) и более быстрым прогрессированием (средняя продолжительность жизни больного 6-7 лет), чем болезнь Альцгеймера типа 4, вызванная мутацией гена PSEN2 (начало в среднем в 53 года; средняя продолжительность жизни 11 лет). При некоторых редких мутациях гена PSEN2 заболевание начинается после 70 лет.

Вариации гена APOE (apolipoproteinE) ассоциируются с деменцией альцгеймеровского типа с поздним началом. Ген АРОЕ кодирует АроЕ, белковый компонент нескольких плазменных липопротеинов. Мутации в АРОЕ не связаны с моногенными формами болезни Альцгеймера. Аллель е4 АРОЕ увеличивает восприимчивость к несемейной болезни Альцгеймера и влияет на возраст начала, по крайней мере, при некоторых моногенных формах.

E4 аллель гена АРОЕ — основной фактор риска развития болезни Альцгеймера.

Белок АроЕ имеет три частых формы, кодируемые соответствующими аллелями АРОЕ. Аллель е4 значительно преобладает среди пациентов с болезнью Альцгеймера (40% по сравнению с 15% в общей популяции) и связан с ранним началом болезни. В отличие от этого, е2 аллель имеет защитный эффект и, соответственно чаще встречается у пожилых, незатронутых болезнью Альцгеймера.

Механизмы, лежащие в основе данных эффектов, неизвестны, но полиморфные варианты АроЕ могут влиять на процессинг бета-АРР и плотность амилоидных отложений в мозге пациентов с болезнью Важно иметь в виду, что е4 аллель АроЕ неоднозначно связан с повышенным риском болезни Альцгеймера. Таким образом, носители аллелей е4 имеют неблагоприятный неврологический прогноз после черепно-мозговых травм, инсультов и других неврологических нарушений.

Клиническая значимость: Генетическая предрасположенность является четко установленным фактором риска болезни Альцгеймера. Более того, показано, что БА включает в себя несколько генетически гетерогенных форм, объединенных сходными клиническими и гистопатологическими признаками. Причиной или фактором риска развития некоторых (если не всех) форм БА являются мутации или полиморфизмы в ряде генов.

Прорывом в понимании этиологии БА явилось использование генетических подходов. При более распространенных поздних формах БА (у людей старше 65 лет) также роль генетических факторов, проявление которых, однако, зависит и от воздействий среды,также позволяет выявить группу риска пациентов с болезнью Альцгеймера для принятия возможных корректирующих мероприятий.

определение риска возникновения БА и прогноза тяжести при проявлениях деменции у пациента;
обследование родственников пациентов с диагнозом БА для выявления повышенного риска развития заболевания.

Пример результата исследования.

При необходимости по результатам исследований оформляется заключение врачом-генетиком (код услуги 181041).
Заключение врача-генетика проводится только для услуг, выполняемых в лаборатории CMD.
Врач-генетик описывает результат в течение 10 календарных дней после готовности генетического исследования.

Обращаем Ваше внимание на то, что интерпретация результатов исследований, установление диагноза, а также назначение лечения, в соответствии с Федеральным законом № 323-ФЗ «Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации» от 21 ноября 2011 года, должны производиться врачом соответствующей специализации.

» [«serv_cost»]=> string(4) «2470» [«cito_price»]=> NULL [«parent»]=> string(3) «392» [10]=> string(1) «1» [«limit»]=> NULL [«bmats»]=> array(1) array(3) string(1) «N» [«own_bmat»]=> string(2) «12» [«name»]=> string(22) «Кровь с ЭДТА» > > >

Биоматериал и доступные способы взятия:

Тип	В офисе
Кровь с ЭДТА

Подготовка к исследованию:

Не менее 3 часов после последнего приема пищи, можно пить воду без газа.

APP (amyloidprecursorprotein). Мутации гена APP вызывают изменение молекулы β-амилоида, усиленную продукцию и агрегацию аномальных пептидов в амилоидные (нейритические) бляшки.
PS1 (presenilin 1). Мутация этого гена вызывает болезнь Альцгеймера типа 3, которая наследуется аутосомно-доминантно с высокой пенетрантностью. В семьях с самой различной этнической принадлежностью выявлено более 20 мутаций гена PSEN1.
PS2 (presenilin 2), мутации в которых способствуют запуску нейродегенеративных процессов при БА с ранним началом.

E4 аллель гена АРОЕ — основной фактор риска развития болезни Альцгеймера.

определение риска возникновения БА и прогноза тяжести при проявлениях деменции у пациента;
обследование родственников пациентов с диагнозом БА для выявления повышенного риска развития заболевания.

Пример результата исследования.

При необходимости по результатам исследований оформляется заключение врачом-генетиком (код услуги 181041).
Заключение врача-генетика проводится только для услуг, выполняемых в лаборатории CMD.
Врач-генетик описывает результат в течение 10 календарных дней после готовности генетического исследования.

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; с какого сайта или по какой рекламе; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения ретаргетинга и проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

Центральный офис: 111123, Россия, Москва, ул. Новогиреевская, д.3а, метро «Шоссе Энтузиастов», «Перово»
+7 (495) 788-000-1, info@cmd-online.ru

! Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; с какого сайта или по какой рекламе; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения ретаргетинга и проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

источник

Известно, что мутации гена белка-предшественника амилоида участвуют в развитии болезни Альцгеймера (БА). Теперь новые исследования указывают на корреляцию между этим геном и интеллектуальными показателями у детей, поднимая вопросы о роли этого белка в познавательных способностях.

Согласно данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), болезнь Альцгеймера сегодня — причина примерно 70% случаев деменции во всём мире. Национальный институт по проблемам старения (National Institute on Aging) США на сегодняшний день признаёт несколько причин болезни Альцгеймера, среди них есть и генетические факторы. Одна из генетических особенностей БА — мутация гена, кодирующего белок-предшественник амилоида (APP). Последний ответственен за синтез амилоидных бета-пептидов, впоследствии образующих характерные для болезни Альцгеймера бляшки в мозге. Их характеристики и важность для когнитивных функций всё ещё изучаются.

Новое исследование, проведённое доктором Татьяной Заяц (Dr. Tetyana Zayats) и её коллегами из Центра психоневрологических расстройств К. Г. Джебсена (K.G. Jebsen Centre for Neuropsychiatric Disorders) при Бергенском университете (норв. Universitetet i Bergen, англ. University of Bergen) в Норвегии, раскрывает дальнейшие связи между APP и развитием когнитивных функций у детей.

Результаты работы опубликованы в Journal of Alzheimer’s Disease.

Исследователи проанализировали данные, собранные в ходе двух работ, Avon Longitudinal Study of Parents and Children и International Genomics of Alzheimer’s Project.

В частности, д-р Заяц и её коллеги изучали активность, регулируемую белком, ассоциированным с элементами цитоскелета (cytoskeleton-associated protein, ARC). Эта активность связана с нейропластичностью, способностью нервной системы меняться и адаптироваться.

Учёные обнаружили, что определённая вариация комплекса генов ARC коррелировала с IQ детей: при наличии «генов риска» IQ был в среднем несколько ниже, чем если таких генов не было. Кроме того, немаловажно, что в состав этого комплекса входит имеющий отношение к БА ген, который кодирует APP.

Интеллект, объясняют д-р Заяц и её коллеги, «охватывает широкий спектр познавательных способностей, которые часто описываются как «кристаллизованный» и «подвижный» типы интеллекта».

«Кристаллизованный» интеллект относится к накопленным знаниям и навыкам, а «подвижный» связан с решением проблем и умением выявлять закономерности.

Исследователи обнаружили, что вариация гена, кодирующего APP, была связана с «подвижным» интеллектом у детей. Тот же вариант был связан с диагнозом Альцгеймера во взрослой когорте.

«Это исследование важно для нашего понимания нормальной функции этих синаптических белков, а также их роли в развитии болезни», — подчёркивает доктор Заяц.

В некотором смысле, исследование подтверждает результаты предыдущих работ. Например, связь между интеллектом и деменцией уже была показана, и перепроизводство бета-амилоидов было зарегистрировано у пациентов с болезнью Альцгеймера и синдромом Дауна.

Учёные предполагают, что их исследование должно сопровождаться дополнительными исследованиями, направленными на исследование дальнейших корреляций между вариациями генов и когнитивными функциями как у детей, так и у взрослых.

«Чтобы определить, как именно различные варианты APP могут влиять на когнитивную функцию на протяжении всей жизни, потребуются дополнительные исследования. Такие работы могут иметь важные последствия для нашего понимания этиологии и, в конечном счёте, лечения расстройств, связанных с когнитивной дисфункцией, таких как [болезнь Альцгеймера]», — пишут авторы нового исследования.

источник

Биомаркеры для ранней диагностики болезни Альцгеймера: «Азоцитарный ген ALZheimer» — новый биомаркер крови?

Срочно необходимы неинвазивные тесты для раннего выявления дегенеративной деменции с использованием биомаркеров. Тем не менее, до настоящего времени достоверные внеклеточные диагностические маркеры (плазма / сыворотка, тромбоциты, моча, соединительная ткань) для ранней диагностики болезни Альцгеймера (AD) отсутствуют. На стадиях заболевания с явными когнитивными нарушениями клинический диагноз вероятного АД производится с точностью до 90% с использованием современных клинических, нейропсихологических и методов визуализации. Диагностическая чувствительность и специфичность даже на ранних стадиях заболевания улучшаются с помощью маркеров CSF, в частности комбинированных тау и амилоидных β-пептидов (Aβ) и плазменных маркеров (например, Aβ-42 / Aβ-40). Недавно новый ген / белок — ALZAS (ALZheimer ASsociated protein) — с 79 аминокислотной последовательностью, содержащей фрагмент амилоида β-42 (Aβ-42), трансмембранный сигнал белка предшественника амилоида (APP) и 12 аминокислот C -терминал, не присутствующий ни в каких других известных аллелях APP, был обнаружен на хромосоме 21 в области APP. Обратная транскриптаза-ПЦР выявила экспрессию транскрипта этого белка в областях коры головного мозга и гиппокампа, а также в лимфоцитах пациентов с АД человека. Выражение ALZAS отражается специфическим аутоиммунным ответом у пациентов с АД, направленным против конца ct-12 альфа-пептида, но не против Aβ-последовательности. Исследования ELISA плазмы выявили самые высокие титры ALZAS у пациентов с умеренным когнитивным расстройством (предсимптоматический AD), но только умеренно увеличились титры в подтвержденном аутопсией AD, тогда как низкие или неопределяемые титры ct-12 были обнаружены у когнитивно интактных возрастных субъектов и молодых управления. Антиген, белок ALZAS, был обнаружен в плазме на более поздних клинических стадиях AD. Предполагается, что ALZAS представляет собой индикатор в динамическом равновесии между периферическими и дегенеративными изменениями головного мозга в AD и может стать полезным «неинвазивным» диагностическим маркером посредством простого анализа крови.

Болезнь Альцгеймера и диагностика

ALZheimer ASsociated protein (ALZAS)

— АЛЗАС как будущий биомаркер?

Болезнь Альцгеймера (AD) является наиболее распространенной причиной деменции у пожилых людей, что составляет 65-70% всех случаев [1]. Риск пожизненного риска для AD в возрасте от 65 до 100 лет составляет 33% для мужчин и 45% для женщин с ежегодным увеличением на 1-2% в седьмом десятилетии до почти 60% в 10-м десятилетии с удвоением каждые 5 лет. AD очень распространен и, следовательно, является основной проблемой общественного здравоохранения. По мере роста населения мира число людей с АД, как ожидается, резко возрастет с примерно 24 миллионов человек в 2001 году до 81 миллиона к 2040 году [2]. Общая сумма ежегодных затрат на лечение и уход за сумасшедшими пациентами оценивается примерно в 250 миллиардов долларов США [3]. Деменция, после сердечно-сосудистых заболеваний и злокачественных новообразований, является третьей частой причиной смерти.

С генетической точки зрения, AD является гетерогенным расстройством с двумя (редкими) семейными и (частыми) спорадическими формами. Семейный AD (FAD), составляющий менее 2% от общего числа, является аутосомно-доминантным расстройством с началом до 65 лет, вызванным мутациями гена APP на хромосоме 21 [4] и, реже, мутациями в гомологичный пресенилин 1 (PSEN1) на хромосоме 14 и пресенилин 2 (PSEN2) на хромосоме 1 [5-7]. Хотя эти последние формы встречаются редко с распространенностью ниже 0,1% [8], ряд генов, например, аллель аполипопротеина E (APOE) ɛ4, были вовлечены в спорадический AD (sAD), который представляет собой подавляющее большинство случаев. Алоэ APOE ɛ4 действует как главный генетический фактор риска в sAD и изменяет возраст начала [9-12]. Общим молекулярным механизмом мутаций или полиморфизма этих генов, связанных с патогенезом AD, является их стимулирующий эффект генерации амилоида β (Aβ) из-за дисбаланса метаболизма APP [13] (рис.1).

Основные патогенные факторы, вызывающие болезнь Альцгеймера.

AD — многофакторное и гетерогенное расстройство, патогенез которого не полностью понят. В настоящее время наиболее популярной гипотезой об его этио-патогенезе является «гипотеза амилоидного каскада», согласно которой дисбаланс между продуцированием и очисткой Aβ в мозге является инициирующим событием, что в конечном итоге приводит к нейронной / синаптической дегенерации и деменции [14] , Измененная клеточная обработка белка предшественника амилоида (APP) с повышенной продуцированием или уменьшение удаления продуктов расщепления, таких как Aβ, является основным фактором для осаждения амилоида [15]. APP является членом семейства интегральных мембранных белков, который был идентифицирован путем секвенирования Aβ, депонированного в мозгу AD [16]. На хромосоме 21, 19 альтернативно составленные экзоны кодируются для APP, длина до 770 аминокислот. Он вездесущ и экспрессируется в различных изоформах, обладает длинным внеклеточным / внутривезикулярным N-терминалом и коротким цитоплазматическим C-концевым концом. Все изоформы содержат полную последовательность Aβ. Превышение экспрессии APP является следствием различных стимулов, таких как ишемия, травма или воспаление in vitro, или достигается в трансгенных (tg) животных моделях [17].

В соответствии с этой гипотезой, как внутримозговая инфузия Aβ в FTDP-17 tau мутации P301L-экспрессирующих tg мышей, так и скрещивание этих животных с мутациями APP tg 257G показала обострение нейрофибриллярной патологии [18, 19] и в 3 × tg-AD мышей, было обнаружено, что осаждение A предшествует нейрофибриллярной патологии, будучи более тяжелой, чем у мышей с двойным tg 2 × tg-AD [20, 21]. Однако у этих мышей, несущих синаптическую дисфункцию PSEN1 APP и tau (P301L), проявлялась в возрастной манере перед патологией бляшек и клубок [21], что указывало на то, что патологию бляшек и клубок способствуют когнитивной дисфункции в более поздние моменты времени.

Но до настоящего времени никакие данные из человеческих условий не поддерживают гипотезу амилоидного каскада (см. [22]), и в мозгах пациентов с АД нет никаких определенных доказательств сверхэкспрессии трансмембранного белка APP большого типа. Aβ получают из APP в результате двух последовательных протеолитических расщеплений с участием связанной с мембраной аспартил-протеазы (β-секретазы, BACE1) и двух гомологичных мембранных протеаз (PSEN1 и PSEN2), соответствующих активам λ-секретазы [23]. Внутри рафтовых кластеров предполагается, что APP расщепляется β-секретазой и наружными плотами α-секретазой [24]. Этот фермент расщепляет APP в середине области Aβ для генерации секретируемого экстрадомена (α-APP) и более короткого α-расщепленного COOH-концевого заглушки APP (α-CTF), который также расщепляется 7-секретазой. Aβ-42, также предлагаемый быть нейротоксичным, продуцируется протеолитическим расщеплением — многочисленные протеазы способны расщеплять Aβ на нескольких участках in vitro [25] — и накапливаются в виде фибриллярных агрегатов в бляшках и стенках сосудов (рис.2). Уплотнения на основе карбокси-терминалов (ЦФТ), которые проявляют важную нейропротективную и нейротропную активность, транспортируются антероградным аксональным транспортом и имеют функциональное значение для формирования синапсов [26]. Недавно был рассмотрен последний прогресс в понимании роли растворимых олигомеров А в AD [27].

Молекулярный патогенез болезни Альцгеймера. Осаждение амилоида β-пептида после расщепления белка предшественника амилоида (APP) и гиперфосфорилирования тау-белка вызывает образование бляшек, нейрофибриллярных клубок и нейродегенерацию с потерями нейронов и синапсов.

Выделенная роль Aβ в патогенезе AD была исследована in vivo без ингибирования комплексного каскада при обработке мышей APP tg, несущих конструкцию мышиного Aβ под контролем промотора NF-L, показала значительные патологические изменения с интраневральной экспрессией Aβ, широко распространенный апоптоз и реактивный глиоз, приводящий к смерти. Когда пептид Aβ транспортируется путем связывания с сигнальным пептидом NCAM во внеклеточные пространства, патологических изменений не происходит [21]. Эти данные и недавняя демонстрация внутрирангового накопления Aβ-42 в качестве вероятного продукта нормального метаболизма нейронов с повреждением синапсов уже до отложения Aβ в ткани мозга свидетельствуют о его важной роли в прогрессировании болезни [17, 28] и в качестве источника для эктраннейронной агрегации Aβ. Смертность нейронов, характерная особенность AD, связана с высвобождением олигомерного внутриклеточного Aβ-42 в окружающую ткань, что может стимулировать образование амилоидогенных фрагментов APP, усиливать уровни внутриклеточного Aβ в соседних клетках и действуют как очаг для осаждения секретируемого Aβ [29, 30]. Недавние исследования, однако, указывают на то, что внутрирангонная иммунореактивность Aβ, наблюдаемая уже в молодом человеческом мозге, не является предиктором амилоидоза головного мозга или нейрофибриллярной дегенерации [31]. Имеются лишь слабые корреляции между амилоидными отложениями (числами бляшек) и дисфункцией нейронов как у человека, так и у мышей tg [32], а скорость атрофии мозга не определяется количеством нерастворимого Aβ в сером веществе [33]. Однако существует прямая зависимость между синаптической потерей и растворимой Аβ, которая индуцировала гипотезу диффузных диффузных диффундирующих лигандов (АДЛЛ), полученных из Aβ, которая предполагает, что растворимые олигомеры являются высоконеотоксичными белками и могут быть причиной разрушительной функции и пластичности синапсов, нарушая тем самым когнитивные функции [27, 34-37]. Экзогенные, растворимые (кровяные) Aβ-пептиды могут проникать в мозг через дефектный гематоэнцефалический барьер и избирательно связываться с нейронами [38].

APP tg B6SJL — иммунная гипофункция к Aβ, предполагающая, что Aβ-специфический нарушенный адаптивный иммунный ответ может способствовать невропатологии [39]; увеличение аутоантител к Aβ у пациентов с АД предполагает, что гуморальный иммунный ответ на Аβ может способствовать дегенерации нейронов, процесс с последствиями для будущих вакцинных методов лечения AD [40]. Было показано, что короткие иммуноглобулины Aβ уменьшают нагрузку на мозг A и дефицит обучения в мышиной модели AD в отсутствие специфического к Aβ клеточного иммунного ответа [41], и предполагается, что выбранные моноклональные антитела человека Aβ могут уменьшать и ингибировать отложения Aβ в мозге [42] в отсутствие Аβ-специфической реактивности Т-клеток [43], что требует тщательного отбора антигенов и антител, чтобы максимизировать эффективность и минимизировать побочные эффекты [44].

Было показано, что почти параллельно с осаждением Aβ в бляшках путаницы состоят из аномально фосфорилированного тау-белка [45]. Тау является нормальным аксоновым белком, который связывает микротрубочки, способствуя их сбору и стабильности, его гиперфосфорилирование вызывает разборку микротрубочек и, таким образом, нарушает перенос аксонов, нарушая работу нейронов и синаптических функций [46, 47]. Тау-белок образует аномальные фибриллы в AD и другие нейродегенеративные заболевания, называемые tauopathies. Он является высокорастворимым и принимает изначально раскрытую структуру в растворе, тогда как в его фосфорилированной нитевидной форме, например, нейрофибриллярные тангельсы (NFT), небольшие сегменты tau принимают β-конформацию и взаимодействуют с другими тау-мольдулами, что приводит к образованию нечеткого слоя нитей [48]. Связь между патологиями Aβ и tau и их воздействием на патогенез AD по-прежнему вызывает споры. Биохимические исследования по курсу и схеме распределения их патологий предполагают независимые, но синергетические эффекты [49]. Некоторые авторы полагают, что AD является тауопатией, вызванной дисфункцией APP [50], и которая связывает либо антецедные бляшки, либо — менее вероятно — независимо друг от друга [51]. Другие считают, что увеличение образования и осаждения Aβ, вызванное дисбабаболизмом APP, которое обычно происходит в нейронах и синапсах [52, 53], вызывает раннее патологическое фосфорилирование тау путем активации каспаз, ключевых ферментов в конечном каскаде запрограммированной гибели клеток, индуцируя образование NFT [54]. Активность каспазы-6, которая расщепляет тау на аминокислотах 402 и 13, была обнаружена в случаях легкой и тяжелой AD [55], особенно в энторинальной коре при отсутствии бляшек и клубок, что указывает на то, что она активируется в качестве исходного участка, пораженного в AD , что приводит к нейродегенерации и воспалению. Недавние разработки предполагают, что аксональный перенос APP влияет на осаждение Aβ и APOE ɛ4 влияет как на аксоновское фосфорилирование тау, так и на патологию, вызванную амилоидом, что связывает патогенные механизмы Aβ, tau и APOE ɛ [56]. «Альтернативная» гипотеза амилоидного каскада предполагает, что отложение амилоида не является исходной причиной AD, но является следствием других процессов, таких как нарушения в белках, регулирующих клеточный цикл, окислительный стресс, дисфункцию митохондрий с нарушением энергетического метаболизма нейронов [ 57-60] и может представлять собой нейропротективную реакцию [61, 62]. Другая альтернативная интерпретация гипотезы амилоида предполагала, что накопления внутримышечных Aβ-пептидов могут влиять на функции самого APP и сборку PSEN 1, nicastrin и других комплексов [63], в то время как другая новая гипотеза о токсичности Aβ получает некоторую поддержку в отношении ее эффектов на функциях ионного канала [64]. Однако из-за отклонения результатов в моделях мышиных мышей AD [17, 65] в настоящее время полностью не признан точный ход молекулярного каскада, приводящий к нейродегенерации в AD (рис.2), и окончательный патологический каскад, ведущий к смерти нейронов. Различные этиологические факторы, которые могут быть активными в развитии AD-патологии, могут привести к некоторым распространенным патогенным патогенам, которые в конечном счете предшествуют заболеванию, но дальнейшие обширные фундаментальные исследования, в том числе использование моделей на животных, оправданы [66].

Sporadic AD является медленно прогрессирующим расстройством с коварным началом и продолжительностью около 10-12 лет. Его диагноз и дифференциация от других расстройств деменции сложны и только на довольно прогрессирующих стадиях заболевания, когда память и другие когнитивные расстройства достаточно суровы, чтобы иметь значительное влияние на повседневную жизнь пациента, точность диагностики при использовании всех в настоящее время доступные тесты составляют около 90%. До патологического диагноза только «возможный» или «вероятный» диагноз заболевания может быть сделан с использованием текущих критериев [67-70]. Определенный диагноз АД возможен только при гистопатологическом обнаружении его характерных изменений, накоплении внеклеточного агрегированного Аβ в бляшках и церебральной сосудистой сети (церебральной амилоидной ангиопатии / САА) и внутриклеточного и нейритического осаждения гиперфосфорилированного тау-белка (NFTs , нейропильные нити и нейритные бляшки), связанные с потерей синапсов и нейронов в определенных областях мозга и потерей нейрональной связи как одной из основных причин деменции (см. [71, 72]). Хотя большинство этих изменений неспецифичны, они представляют собой основные морфологические маркеры AD, (полу) количественная оценка которых лежит в основе существующих морфологических критериев для диагностики AD: CERAD [73], Braak & Braak и Национальный институт по проблемам старения — Институт Рейгана (NIA-RI), объединяющий стадии CERAD и Braak [74], которые дали хорошие корреляции между клиническими данными и патологическими данными между AD и бездомным контролем [72]. Степень деменции обычно значительно коррелирует с плотностью и распространением тау-патологии, в то время как она показывает только слабые корреляции с числом старческих бляшек, но лучше всего на общую нагрузку растворимого Аβ (см. [72, 75]).

Исследования аутопсии показывают, что патология клубочковой таинственности впервые появляется в медиально-базальной височной доле, особенно в (транс) энторинальной коре, прогрессирующей через гиппокамп в области изокортикальной ассоциации с окончательным участием подкорковых ядер [76, 77]. Эта картина распределения коррелирует с ранним ухудшением памяти из-за прерывания «перфорантного пути» GABAergic, который связывает гиппокамп с другими областями мозга, тем самым изолируя гиппокамп от входящих и исходящих раздражителей. Скорее стереотипное развитие тау-патологии отличается от фаз амилоидного осаждения, обычно начинающегося в неокортексе, с участием антерограда allocortex в области, которые принимают нейронные проекции уже вовлеченных областей [78].

Ожидается, что нейродегенерация в AD начнется через 20-30 лет до начала клинического периода, в течение которого доклиническая фазовая налет и увеличение нагрузки клубка и при определенном пороге появляются первые симптомы [1, 72]. Эта клиническая фаза обычно называется «умеренным когнитивным расстройством» (MCI), в ходе которой субъекты имеют измеримый когнитивный дефицит, но которые недостаточны для выполнения критериев для любого конкретного заболевания деменцией [79, 80]. Было высказано предположение о том, что он представляет собой переходный этап между нормальным старением и AD, но данные показывают, что многие пациенты с амнистическим MCI имеют ранние нейропатологические изменения AD, включая синаптические потери гиппокампа, и, таким образом, представляют ранний AD [81-83], но во многих случаях с CDR 0.5 показаны различные патологии, не ограниченные AD [84-86]. Хотя некоторые из этих пациентов могут оставаться стабильными или даже улучшаться, многие из них обращаются в AD с годовым коэффициентом конверсии до клинической деменции 10-19% [87, 88]. Доклинический АД обычно проявляет более тяжелую невритовую патологию, чем «нормальное» старение с переменными интенсивностями тау и амилоидной биохимии. Сочетание клинических, нейропсихологических и визуализационных методов дифференцировало различные подтипы MCI [89-92], которые, однако, не выявили значительных различий в их годовой конверсионной скорости к деменции [88].

Биомаркеры должны улучшать диагностическую чувствительность и специфичность и контролировать биологическую активность AD с точки зрения нагрузки на нейрональную активность и темпа прогрессирования заболевания. Ввиду продвижения научных знаний о биомаркерах для AD / MCI было предложено включить эти биомаркеры в пересмотренные диагностические критерии в будущем [91-93]. Биомаркеры вначале будут дополнять наши более традиционные нейропсихологические и визуализирующие маркеры и могут перейти к полезным суррогатным признакам к фармакологическому действию анти-деменции [94-100].

Сенильные бляшки в мозге AD в основном состоят из Aβ-42, тогда как CAA в основном содержит Aβ-40 [101, 102]. В человеческих существах обнаружена обратная зависимость между амилоидной нагрузкой in vivo и уровнями CSF Aβ-42 [103]. CSF пациентов с АД даже на ранних стадиях заболевания демонстрирует снижение значений Aβ-42 и вместе с увеличением общего tau (tTau) или фосфорилированного тау (pTau), свидетельствует о наличии когнитивных дисфункций даже у здоровых пожилых людей [104, 105 ]; Коэффициент CSF tau / Aβ-42 — это предсказание когнитивного спада у взрослых бездомных [106-110] и с MCI [110-113]. Вместе с медиальной атрофией височной доли на МРТ [114-118] или ФДГ-ПЭТ [119] и наличием аллеля APOE ɛ4 эти маркеры предсказывают слабоумие при умеренных когнитивных нарушениях или более высокий риск развития AD [83, 89, 120] как rCBF-SPECT [121] и церебральная гипоперфузия, индуцированная fMRI [122] и плазмой Aβ-42, медиальной височной атрофией и гомоцистеином [123]. Сообщалось, что уровни антагониста CSF Aβ-42, tTau и pTau-Thr231 отражают гистопатологические изменения, наблюдаемые посмертно в мозге случаев AD [124, 125]. Уровни CSF тау заметно увеличены у пациентов с диффузным аксональным повреждением при травмах головы, которые возвращаются к клиническому улучшению [126]. Таким образом, основная часть доказательств подтверждает, что CSF отражает состояние метаболизма белков мозга; Уровни CSF токсичных продуктов конечной конечной гликировки (TAGE) также могут помочь в раннем выявлении AD [127]. В настоящее время комбинация повышенных белков CSF tTau или pTau и низких CSF Aβ-42 являются единственными биомаркерами с достаточной чувствительностью и специфичностью, которые служат полезными диагностическими биомаркерами, способными отличать AD от других деменций на ранних стадиях [96, 128-136 ], Пациентов с Деменцией (PDD) у пациентов без [137] и DLB [138], в то время как уровни serpin CSF не улучшали диагностическую классификацию AD по сравнению с DLB [139]. Они являются возможными маркерами для тяжести и обилия симптомов в AD [71, 105, 140-144] (таблица 1). Другие исследования показали, что значительное повышение уровня и активности BACE 1 в CSF является показателем MCI или других нейроиммунных маркеров, указывающих AD [145, 146]. В то время как прогрессирующее увеличение концентраций tTau CSF было обнаружено с ранних и поздних этапов AD [147], было показано, что растворимый Aβ-42 не связан со степенью когнитивных нарушений [140] и Aβ-42/40, но не Только Aβ-42 коррелирует с pTau у пациентов с низкой и высокой нагрузкой на CSF Aβ-40 [148]. Недавние продольные исследования показали, что уровни CSF Aβ-42 и tTau, но не pTau у треонина 181, со временем увеличивались в группе пациентов с клиникой памяти с сопоставимыми изменениями во всех диагностических группах. Однако различие в поперечном сечении между диагностическими группами значительно превышало продольные изменения у индивидуумов, что указывает на то, что эти биомаркеры не чувствительны в качестве маркеров прогрессирования заболевания [149]. Каузальные отношения между прохождением нагрузки Aβ и плотностью бляшек в головном мозге и восстановлением CSF Aβ до конца не поняты, но они объясняются истощением мономерного белка в олигомерные растворимые и нерастворимые формы в головном мозге и увеличением отложения Aβ в бляшках [94 ]. Возраст и АПОЕ ɛ4 аллельное ускорение патогенного отложения головного мозга Aβ-42, начинающегося в позднем среднем возрасте у лиц с нормальным познанием, приводят к снижению CSF Aβ-42, но не к концентрации Aβ-40 [150], тогда как уровни CSF Aβ-40 при лобно-височной деменции (FTD) уменьшены [151], а флуктуации уровней CSF Aβ обнаружены у отдельных субъектов [152]. Уровни ApoE в CSF коррелируют с тау и 24S-гидроксихолестерином у пациентов с когнитивными расстройствами [153, 154]. Экстремальные уровни CSF Aβ идентифицируют семейные мутации eoAD и loAD PSEN1 и, таким образом, могут быть полезными эндофенотипами для генетического AD [155], а также для детей с синдромом Дауна [156], но обратные отношения между нагрузкой на изображение амилоида in vivo в мозге человека и CSF Aβ-42 были найдены [103].

Хорошо документированные маркеры CSF при деменции [69, 103, 142]

Специфичность (SP) = определенно отрицательная / (определенно отрицательная + неправильная положительная)

Чувствительность (ST) = определенно положительная / (определенно положительная + неправильная)

Недавно были рассмотрены аспекты Aβ в качестве биомаркера для AD [25], а также вариабельные образцы CSF Aβ между синуклеинопатиями и тауопатиями [157] или другими нейродегенеративными деменциями [158, 159]. В то время как в начальных исследованиях предполагалось, что белок CSF pTau коррелирует с неокортикальной нейрофибриллярной патологией у пациентов с тяжелой деменцией AD и может служить в качестве суррогатного маркера патологии клубочковой тау как in vivo [125], другие недавние исследования не показали ассоциации биомаркеров CSF (Aβ-42, t- и pTau) с APOE ɛ4, налетом бляшки и клубка в подтвержденном вскрытием AD [160, 161]. Увеличение CSF tau наблюдается также при других нарушениях ЦНС с потерей нейронов (дегенеративными, воспалительными, сосудистыми, опухолями), с самыми высокими концентрациями тау в CSF при болезни Крейтцфельдта-Якоба (CJD) и мозговых инфарктов, причем первая проявляет диссоциацию между tTau и pTau [ 162], в то время как AD и AD + CVD показывают аналогичный нейрохимический фенотип с увеличенным тау и уменьшением Aβ-42 с некоторым перекрытием между AD и VaD, причем последний показывает снижение CSF Aβ-38/40 [158, 163], так как а также в плазме [164]. Было также предложено использовать пептиды CSF Aβ для различения DLB, PDD, AD и FTD [158, 165]. У относительно молодых пациентов с деменцией уровни белка нейрофиламента CSF могут играть определенную роль в дискриминации между УТД и ранним началом AD, особенно в сочетании с анализом Aβ-42 и pTau [166]. Антимикробные антитела CSF также являются предположительным маркером продолжающегося воспалительного процесса в AD [167]. Однако, поскольку большинство исследований, оценивающих биомаркеры, сравниваются только с клиническими, а не патологическими диагнозами, следует более подробно изучить концепцию суррогатных маркеров in vivo. Для оценки того, будут ли Аβ-40 и Аβ-42 применяться в качестве нейрохимических маркеров деменции, потребуется повторная оценка с использованием иммунопреципитированных образцов CSF невропатологически определенных нарушений деменции. Сравнительная протеомика CSF, обнаруживающая большое количество неизвестных ранее белков в аутопсийном подтвержденном AD и бездомных пожилых пациентах, может предоставить дополнительные средства для диагностики и оценки AD с 90% -ной чувствительностью и 83% -ной специфичностью [129, 168-175] и различают различные дегенеративные деменции [176]. Предварительные исследования показали, что редокс-реактивные антитела в CSF могут представлять ценные биомаркеры для диагностики AD [177].

Общее количество амилоида плазмы или Aβ-42 увеличивается в случаях семейного AD и трисомии 21 [178, 179], но не всегда были связаны с диагнозом в клинических исследованиях поперечного сечения типичного позднего AD [178, 180-185 ].

Повышенные уровни Aβ-42, низкие уровни Aβ-40 и уменьшенное соотношение Aβ-42 / Aβ-40 в плазме старых субъектов указывают на конверсию когнитивной нормальности в MCI или AD [186-188] и были обнаружены в гериатрическая депрессия [189]. Другие, однако, обнаружили, что снижение уровней плазмы Aβ-42 может быть маркером статуса AD, в частности перехода от нормального состояния или MCI к AD [190], а не маркера нейродегенеративных процессов, происходящих в этой болезни [191] , Из-за высокой внутри- и межличностной изменчивости уровней Aβ в сыворотке и плазме [192] уровни Aβ-40 и Aβ-42 в плазме не являются надежными коррелятами гистологически или биохимически оцениваемых амилоидных нагрузок в головном мозге и происхождением плазмы Aβ до конца не понят [193]. Уровни плазмы Aβ, вероятно, модулируются периферическим и мозговым метаболизмом и клиренсом, а также транспортом через мозг, CSF и сосудистые клетки. Хотя все формы головного мозга Aβ повышены в AD, слабые корреляции различных показателей Aβ мозга в AD предполагают, что они могут отражать различные биохимические и морфологические пулы Aβ [194]. Нормальное равновесие между CSF и плазмой Aβ может быть нарушено с началом осаждения Aβ в мозге [195], но уровни плазмы и CSF Aβ не коррелированы в AD [196], а уровни Aβ-42 в плазме значительно зависят от сопутствующих лекарства [197], в частности, путем лечения инсулином [198]. Поэтому не является неожиданным, что уровни Аβ в плазме и головном мозге не сильно коррелируют. Снижение CSF и плазмы Aβ наблюдалось при церебральной амилоидной ангиопатии (CAA), амиотрофическом боковом склерозе и деменции с телами Льюиса (DLB), а в CJD наблюдалась диссоциация Aβ-пептидов в CSF [199]. Измерение CSF tau вместе с сывороточным сердечным жирным кислотным связывающим белком (CH-FARP) с CSF tau может представлять маркерные кандидаты для дифференциации между AD и DLB [200]. Общепризнано, что только уровни Аβ-42 в плазме, по-видимому, не являются надежными биомаркерами для MCI и AD [123, 183, 201], в то время как снижение отношения пептидов Aβ-38 / -40 плазмы считается основанным на крови биомаркер для сосудистой деменции, его диагностическая точность, напоминающая точность маркеров CSF для AD [164]. Кроме того, маркеры воспаления крови, такие как CRP, интерлейкин-6 и т. Д., Являются маркерами для VaD [164, 202] или увеличены до клинического начала как AD, так и VaD [203], тогда как другие воспалительные молекулы связаны с прогрессией AD [ 204]. Если плазма Aβ является фактором риска развития АД, как это предлагается несколькими продольными когортными исследованиями, то соответствующие уровни Aβ могут наблюдаться за 5-20 лет до смерти [187, 205]. Более того, изменения в плазме Aβ-42 могут быть биохимическим предиктором эффективности лечения ривастигмином [206]. Протеомический анализ плазмы выявил более высокие концентрации α-1-антитрипсина и аполипопротеина J у пациентов с АД [207]. Недавнее протеомическое обнаружение различных белков, передающих плазму, может позволить разработать простой, экономически эффективный тест для AD [208, 209].

Показано, что плазмидный гомоцистеин непосредственно связан с уровнями Aβ-40, тогда как связь с Aβ-42 не является значимой, предполагая, что гомоцистеин связан со старением, но не специфически с AD, но он может взаимодействовать, чтобы влиять на риск и познание AD в PD [210, 211]. В последнее время было показано, что некоторые биомаркеры плазменной сыворотки на основе протеома являются специфическими для AD и коррелируют с тяжести заболевания, хотя для повышения чувствительности и специфичности необходимы альтернативные анализы [212, 213].

Среди изменений тромбоцитов крови были высказаны аномалии APP для прогнозирования превращения MCI в слабоумие AD типа [214, 215] и были коррелированы с текучестью мембраны и когнитивным снижением [216]. Повышенная активность BACE-1 в AD [217] и увеличение экспрессии моноаминоксидазы B в тромбоцитах крови — и в мозге — сумасшедших пациентов с AD и PD были неоднократно подтверждены [218-220]. Недавно повышенная активность тромбоцитов фосфолипазы А2 была обнаружена у пациентов с AD, VaD и ишемическим инсультом [221].

Значение структурных биомаркеров, основанных на MRI для AD, недавно рассмотрено [222, 223]. Медиальная атрофия височной доли (MTA) на МРТ чувствительна к первичной дегенеративной атрофии гиппокампа у старых субъектов, но не специфична для патологии AD, умеренный показатель MTA не часто ассоциируется с деменцией [224], а для MCI [225]. Уровень повышенного ПЭТ-амилоидного лиганда (11C) PIB у пациентов с MCI / легкой AD указывает на ранний процесс AD [226-229], даже у лиц без сутенера [230]. В то время как анализ CBF-SPECT, CMRgl-PET (метаболизм глюкозы), протонная спектроскопия (H-1 MRS), функциональная МРТ с высокой полевой напряженностью, морфометрия на основе воксела, увеличивали активацию медиаобластной височной доли, обнаруженной fMRI, (R) — [(11) C] PK11195 ПЭТ для обнаружения микроглии и других функциональных методов нейровизуализации, в частности, комбинированной PiB-визуализации и структурной МРТ, используются в качестве чувствительных маркеров для преобразования MCI в раннее AD [121, 231-241]. То же самое верно для ускоренных темпов атрофии гиппокампа и ApoE ɛ4 [114], FDG-PET [242], обнаружения подкорковых гиперинтенсивностей [243-245] и МРТ-структур атрофии серого вещества [246]. Однако относительно нормальный метаболизм глюкозы при наличии высокой лобной амилоидной нагрузки предполагает, что образование амилоидного бляшка не может быть непосредственно ответственным за нейроновую дисфункцию в этом расстройстве [247].

Недавний обзор невропатологической основы МР-определенных церебральных поражений показал, что присутствие лакунов и WMLs является хорошим сигналом для VaD, тогда как атрофия коры и гиппокампа при старении и деменции сложна с несколькими процессами, сходящимися на аналогичных мозговых структурах, которые опосредуют когнитивные снижение [248].

Недавно на хромосоме 21 в области APP был обнаружен новый неизвестный до настоящего времени белок Aβ, выраженный у пожилых пациентов с диагнозом вероятного AD. Этот белок, ALZAS (ALZheimer ASsociated protein) с 79 аминокислотной последовательностью содержит фрагмент Aβ-42, трансмембранный сигнал AP и уникальный c-терминал с 12 аминокислотами, который отсутствует ни в одном известном аллеле APP [249 -252]. В отличие от теоретических вариантов сплайсинга, он имеет исходный кодон в экзоне 16, а его кодирующая последовательность заканчивается интроном 17 (фиг.3). Обратная транскрипция ПЦР выявила экспрессию транскрипта этого белка в областях мозга коры головного мозга и гиппокампа, а также в лимфоцитах пациентов с АД [249-251, 253, 254]. Используя методы клонирования, была выяснена генетическая структура ALZAS [255].

Схема структуры гена ALZAS (A), мРНК (B) и белка в области гена APP (C) на хромосоме 21. APP TM = трансмембранная область.

Регулирование доступа α- и β-секретаз к APP и ALZAS, по-видимому, имеет важное значение с учетом недавних исследований CSF, что прямо свидетельствует о том, что Aβ-фрагменты (усеченные Aβ 1-16, 1-33, 1-39 и 1- 42) в CSF различают спорадический АД от необдуманных контролей с общей точностью 86% [141]. Вывод о том, что Aβ 1-16 является наиболее распространенным пептидом, может указывать на то, что ALZAS с его предсказанной β-спиральной структурой может быть субстратом для α-секретазы [171, 253]. Более того, он может действовать как молекулярный шаперон, который связывает APP и помогает изменить его конформацию. ALZAS, как специфический белок Aβ, может конкурировать или даже конкурировать с APP для трансмембранного транзитного сайта APP в конкретных нейронах, параллельно с интранурональным нейротоксическим накоплением Aβ [250] и активирующими фосфолипазами, что приводит к продолжающемуся разрушению мембраны и синаптическому разрушению в AD (фиг.4) [256]. В настоящее время мало что известно о процессе, в котором такие пептиды, как Aβ, ALZAS или прионы, могут вызывать изменения в фенотипах нейронов и активации микроглии [257].

Гипотетическое конкурирующее действие ALZAS с трансмембранным APP.

Экспериментальные исследования в сыворотке пациентов с вероятным AD выявили до десятикратного увеличения титров антител ALZAS, направленных против неамилоидозного C-конца этого белка. Исследования сывороточного ELISA показали самые высокие титры на ранних стадиях заболевания, то есть у пациентов с предсимптоматическим AD или MCI, но умеренно увеличились титры в полностью развитой и подтвержденной аутопсией AD. Низкие или необнаруживаемые анти-tt 12 титры были обнаружены у здоровых возрастных субъектов или молодых органов управления (рис.5). Максимальные значения были обнаружены в сыворотках пациентов старше 65 лет, у которых был диагностирован «депрессивный» без распознаваемых нарушений познания. Следует подчеркнуть, что депрессия распространена на ранних стадиях AD (до 87%) и связана со значительной заболеваемостью [258-261]. Повышенные гиппокампальные клубочки и бляшки у пациентов с AD и пожизненная история большой депрессии свидетельствуют о взаимодействии между обоими расстройствами [262].

Исследования ELISA образцов плазмы EDTA (разведение 1:20, предварительная инкубация 4 часа, мочевина 1 М при 37 ° C). Обнаружение антител ALZAS IgG у восьми пациентов с АД и семь контролей (сигнал: оптическая плотность / OD / 492-620 нм).

Внутриранговое осаждение белка ALZAS было продемонстрировано в срезах мозга лобной коры головного мозга и гиппокампе у пациентов с аутопсией, доказавших AD, с использованием куриного антитела, очищенного с помощью высокоаффинной хроматографии, тогда как контрольные образцы были отрицательными (фиг.6). Уилкоксонская статистика внутринейронального и капиллярного иммуноощущения ALZAS показала значительную корреляцию с этапами Braak и классификацией NIA-Рейгана AD (рис. 6A и B). Девять случаев (30%) были отрицательными АЛЗАС, у одного (3,3%) было обнаружено положительное отрицательное капиллярное украшение ALZAS, но отрицательное капиллярное украшение, в то время как положительное нейронное и капиллярное декорирование присутствовало в 20 случаях (66,7%). В постмортном мозге AD иммунореактивность ALZAS была расположена внутриклеточно в нейронах и во внутренних сосудистых мембранах (фиг.6В и С).

Иммуноокрашивание белка ALZAS в ткани головного мозга человека с интранурональными отложениями в лобной коре (A) и капиллярным иммуноокрашиванием (B). Распространение внутрижелудочного и внутрикапиллярного окрашивания ALZAS в лобной коре пациентов с АД достоверно коррелирует с нейритической стадией Брэка (C, D).

Чтобы дополнительно проверить постулированный белок ALZAS, ALZAS-мРНК, выделенную из человеческого постмортного мозга AD, амплифицировали и секвенировали с использованием праймеров из областей гена ALZAS из лобной коры головного мозга AD и контролируемых возрастом контролей. Экспрессию мРНК ALZAS исследовали с помощью qRT-PCR. Полученная последовательность коррелировала с постулированной последовательностью mRNS APP-экзонов 16 и 17, а также частями соседних интронов APP I 15 и 17 [253].

Первоначальная количественная оценка мРНК ALZAS в разных тканях с использованием RT-PCR показала, что ALZAs транскрибируется во всех исследованных тканях (лимфоцитах, коре головного мозга), но предварительная оценка результатов не выявила существенных различий в показателях транскрипции между пациентами AD и здоровыми управления. Кроме того, исследования клеточной культуры с использованием мышиных эмбриональных стволовых клеток, которые содержали трансген жирных кислот, который включал кальцитонин-реагирующий промотор, показали, что экспрессию ALZAS инициировали добавлением кальцитонина к культуре. В культивируемых стволовых клетках трансгенных мышей ALZAS находили в нейронных плазматических мембранах дифференцирующих эмбриональных ES-клеток. Внутриполональная иммунопроницаемость кортикальных отделов головного мозга AD с Aβ-специфическим антителом 4G8 показала сходное украшение нейронов, как в трансгенных стволовых клетках мыши (фиг.7). Более того, ген ALZAS клонировали в индуцибельном экспрессирующем векторе для дальнейшей трансфекции в клетках нейробластомы человека (SH-SY5Y) [253].

Белок ALZAS экспрессируется в трансгенных стволовых клетках мыши (A) и интраневронно в лобной коре пациента AD человека (B). Aβ-специфическое 4G8 иммуноокрашивание.

Несмотря на увеличение титров антител ALZAS у пациентов с АД, транскрипция в исследуемых тканях пациентов с АД и контрольной группы кажется сходной, и между тканями существуют только некоторые различия, с самой высокой транскрипцией и самыми низкими различиями транскрипции между АЛЗАС и АПП в крови. До сих пор роль АЛЗАС в клеточном метаболизме носит весьма спекулятивный характер. Дальнейшие исследования должны уточнить, являются ли ALZAS per se или во взаимодействии с его «более крупным братом» Aβ-42, приводит к известным нарушениям метаболизма и агрегации белка в мозге AD. Кроме того, неизвестно, какой тип и степень выраженности экспрессии ALZAS необходимо, какие клетки преимущественно участвуют и какими механизмами индуцируется патогенная экспрессия ALZAS у пациентов с АД. Клонирование области промотора ALZAS в экспрессионном векторе может позволить нам найти факторы транскрипции, которые избирательно влияют на экспрессию гена и, вероятно, могут спровоцировать патогенез AD. Индивидуальные данные в исследованных до сих пор зондах крови и сравнение последовательностей промоторной области могут указывать на вероятные гормональные реакции.

Плазма пациентов с АД по сравнению с контролируемым возрастом здоровым контролем содержит повышенную концентрацию антител ALZAS, что может быть подтверждено повторными исследованиями [255]. Используя ELZAS-Capture фермент-связанный иммуносорбентный анализ (ELISA), были обнаружены специфические IgG-антитела, которые исключительно направлены против С-конца, кодированного в интрон-области APP. Предварительные данные также показали увеличение пептида ALZAS, возможно, действующего как аутоантиген, в сыворотке поздних стадий AD (фиг.8B). Тем не менее, различие между AD и другими нарушениями деменции, такими как сосудистые деменции, должно быть исследовано в ходе дальнейших исследований. Значительное повышение уровня IgG сыворотки ALZAS было обнаружено у пациентов с ранними стадиями деменции, у которых результаты нейропсихологических испытаний все еще превышали пороговые уровни деменции. Даже у пациентов с МСИ, которые позднее развивали ДЭ, отмечалось повышение уровня АЛЗАС на базовом уровне. Это может быть интересно для ранней диагностики AD и может быть ценным знаком для раннего лечения. Однако существует значительная изменчивость специфичности и чувствительности белка ALZAS в зависимости от сравниваемых групп, статистических методов и предельных значений [253, 254]. Кроме того, необходимо учитывать влияние возраста, которое в настоящее время изучается.

Исследования ELISA образцов плазмы EDTA для обнаружения IgA против ALZAS выявили повышенные уровни у пациентов с МРЖП (n = 19) и, что менее выражено, у пациентов с деменцией AD (n = 38) по сравнению с молодыми и пожилыми контролами (A). В плазме пациентов с МРП наблюдается лишь незначительное увеличение белка ALZAS, но более выраженное при ДД слабоумия (В).

Прогресс в нашем понимании молекулярной патологии и патогенеза AD и его связи с старением головного мозга оказали клинически значимые успехи в развитии биомаркеров, основанных на методах биохимии и нейровизуализации. Они должны обладать потенциалом для обеспечения эффективных мер ранней диагностики, биологической ацитивности, результатов заболевания и указания суррогатных конечных точек для их клинического использования в диагностических и доклинических целях и для контроля лечения. Поскольку большинство клинических критериев не имеют специфики, особенно на ранних стадиях заболевания, и большинство исследований связано с маркерными значениями с клиническими критериями и только очень редко с невропатологическими диагнозами, цитируемые чувствительности и особенности для предполагаемых биомаркеров трудно интерпретировать. В настоящее время лучшие проверенные биомаркеры CSF, pTau и Aβ-42, с сообщенной чувствительностью и специфичностью около 90% для диагностики AD, показывают по крайней мере некоторые, если нестабильные, корреляции с церебральным тау и патологией Aβ [125, 130, 160 , 161]. В качестве биомаркеров в плазме было исследовано несколько веществ, например. изопростан, 3-нитротирозин, α-1-антихимотрипсин, интерлейкины, C-реактивный белок, комплементарные системы C1q, 24S-гидрохолестерин, гомоцистеин, но ни один из этих маркеров не обладал достаточной чувствительностью или специфичностью для диагностики AD [100, 134]. То же самое верно и для пептидов Aβ в сыворотке, которые не отражают нагрузку Aβ в головном мозге. Хотя в сочетании с МРТ-исследованиями медиаобластной височной доли они могут указывать на превращение когнитивных нормальных старших в MCI или AD [123], но только они не являются надежными биомаркерами для AD. В будущем оценка аутоантител в сыворотке, сывороточных тромбоцитах и лимфоцитах против Aβ и RAGE (рецептор для конечных конечных продуктов гликирования) проявляется все более интересными [122, 123, 263, 264] и может указывать на тесные отношения между AD и аутоиммунными расстройствами [265].

Считается, что хроническое воспаление с активацией микроглии играет центральную роль в патогенезе поражений центральной нервной системы у пациентов с AD или рассеянным склерозом (MS). В AD в пораженной коре присутствует активная активация микроглии [266]. Клетки Microglia, активированные in vitro при AD-подобных условиях, такие как добавление пептида Aβ к культуральной среде, продуцируют различные провоспалительные и токсичные цитокины и медиаторы [267-269]. Было высказано предположение, что такие токсические факторы усиливают или способствуют отложению амилоидов и дегенерации нейронов [270-272]. Напротив, активная иммунизация или пассивная передача специфических антител против Aβ-пептида уменьшают амилоидные отложения в tg-моделях AD и у пациентов [273]. Считается, что клетки Microglia и астроциты играют важную роль в очистке отложений Aβ [274-277]. Это может происходить и в экспериментальных моделях даже в простейшем случае без участия специфических адаптивных иммунных реакций против Aβ [41].

Хотя МС давно считается демиелинизирующим заболеванием белого вещества, обширная кортикальная демиелинизация была показана как характерный признак патологии прогрессирующей МС [278, 279]. На этом этапе глубокие воспалительные инфильтраты, составленные Т-лимфоцитами Т и В в мозговых оболочках, связаны с сильной активацией микроглии в коре и образованием широко распространенных субпиальных полосовых демиелинизированных поражений [280-282]. Клетки микроглии, активированные в мозге МС, также продуцируют провоспалительные цитокины и токсические факторы, которые способствуют демиелинизации и аксональным поражениям [283]. В какой степени хроническое воспаление в коре головного мозга пациентов, влияющих на развитие очагов поражения, до сих пор не разрешено.

Недавнее исследование случаев аутопсии МС, AD и сопоставимых по возрасту средств контроля показало глубокую активацию микроглии как в костях МС, так и в AD с аналогичными образцами. Но активация микроглии в коре МС в отличие от АД и контролей коррелирует с инфильтрацией лимфоцитов и плазматических клеток в мозговые оболочки. У старых пациентов с РС наблюдалась AD-патология со сравнимой частотой, как в процессе нормального старения, а плотность бляшек Aβ и NFT не различалась между демиелинированными и не-демиелинированными кортикальными областями. Эти данные свидетельствуют о том, что неспецифическая активация микроглии в коре MS, которая была описана для снижения нагрузки Aβ у экспериментальных животных, сенсибилизированных только сополимером I или адъювантом [41], практически не вмешивается в развитие патологии коры головного мозга [ 284], и не играет существенной роли в клиренсе Aβ у людей, если не присутствуют специфические антитела Aβ [275].

Последовательность аминокислот ct-12 (c-терминальная последовательность, вызывающая иммунный ответ), которая распознает эндогенные антитела ALZAS, может преобразовывать вовлеченные клетки в мишени микроглиальных клеток в ткани головного мозга, которые индуцируют процессы иммунного каскада и нейровоспаления как побочные эффекты AD. В связи с этим обсуждается связывание ALZAS с рецептором RAGE, действующее как коэффициент усиления и активации микроглии. RAGE распознает вещества, которые образуются во время хронических и связанных с возрастом расстройств, включая Aβ [264]. В последних исследованиях показано, что превращение MCI в AD деменции связано с воспалительными процессами [285]. Активация микроглии в AD, по-видимому, обусловлена врожденным иммунитетом [286-288]. CD14-зависимый воспалительный ответ на олигомеры Aβ обеспечивает основу для гипотезы структурной мимики между агрегированными, высокогидрофобными амилоидогенными белками и биофизически подобными патоген-ассоциированными микроглиальными узорами, способствующими хроническому нейровоспалению и нейродегенерации [289], что предлагается быть следствием нарушения микроглазии и дезактивации [290]. Пептид ALZAS представляет собой дополнительный источник Aβ, авто-антиген из-за его уникальной аминокислотной последовательности (ct-12) и предсказан как патоген, который может индуцировать как воспаление, так и нейродегенерацию. Вклад возрастной потери микроглиальных нейропротекторных функций в патогенез AD [286, 291] остается правдоподобным вариантом. ALZAS как индуцируемый ген может быть «недостающим звеном» в поиске причин AD (таблица 2 — [271]). Так как пептид ALZAS, такой как APP, содержит трансмембранный сигнал и, следовательно, согласуется с APP для осаждения в клеточную мембрану, он может иметь отношение к мембранной дисфункции и нарушениям переноса аксонов в AD. Хотя клинические и патологические эффекты активной иммунотерапии AD с синтетическим Aβ-42 хорошо известны на животных моделях [273, 292], было сделано мало сообщений о невропатологических данных у пациентов, которые получили иммунотерапию Aβ-42 [274, 293 -299]. Эти данные включают в себя различные степени сокращения бремени бляшки амилоида, но сохранение тау патологии и ВГА. Лимфоцитарная инфильтрация, характерная для менингоэнцефалита [295, 296], не наблюдалась во всех случаях [297, 300], в то время как другие проявляли минимальные эффекты при уменьшении бляшек Aβ, но тяжелой ВГА с кровоизлияниями в мозг [301, 302].

Предлагаемая роль ALZAS в патогенезе и возможном лечении болезни Альцгеймера

Белок ALZAS, который был обнаружен в плазме как на ранней, так и на поздней стадии AD, представляет собой индикатор динамического равновесия между периферическими и дегенеративными изменениями головного мозга, обеспечивая тем самым надежный и простой диагностический маркер AD простым, неинвазивный анализ крови. Дальнейшие исследования оправданы, чтобы подтвердить диагностическую чувствительность и чувствительность тестов сыворотки ALZAS ELISA по сравнению с другими в настоящее время используемыми и будущими биомаркерами в будущих клинико-патологических исследованиях.

Авторы благодарны медицинскому персоналу многих венских больниц за клинические и вскрышные отчеты и материал мозга в качестве основы настоящего исследования. Мы благодарны г-же Веронике Раппельсбергер и г-же Барбаре Вайдингер за отличную лабораторную работу и г-ну Эриху Миттер-Ферстлю, доктору философии, за компьютерную и графическую работу. Часть исследования была поддержана Обществом поддержки исследований в области экспериментальной неврологии в Вене, Австрия.

источник

Ген app болезнь альцгеймера

Генетическая предрасположенность к болезни Альцгеймера. Исследование полиморфизмов в гене APOE (C112R T>C), (R158C C>T)

Биомаркеры для ранней диагностики болезни Альцгеймера: «Азоцитарный ген ALZheimer» — новый биомаркер крови?

Добавить комментарий Отменить ответ