Около 55 миллионов человек во всем мире страдают от слабоумия, например, от болезни Альцгеймера. Недавно актеру Брюсу Уиллису был поставлен диагноз лобно-височной деменции, редкого типа слабоумия, которым обычно страдают люди в возрасте от 45 до 64 лет. В отличие от болезни Альцгеймера, при которой основным начальным симптомом является потеря памяти, лобно-височная деменция обычно включает изменения в поведении.
Лобно-височная деменция — первые симптомы
Начальные симптомы лобно-височной деменции могут включать изменения в личности, поведении и речи. Например, некоторые пациенты с лобно-височной деменцией проявляют неадекватное социальное поведение, импульсивность и потерю эмпатии. Другие с трудом находят слова и выражают себя. С этим коварным заболеванием семьям и близким особенно трудно справиться. От лобно-височной деменции нет лекарственных препаратов и не существует эффективных методов лечения.
До 40% случаев лобно-височной деменции имеют семейный анамнез, это означает, что генетическая причина может быть заложена в семье. С тех пор как исследователи выявили первые генетические мутации, вызывающие лобно-височную деменцию в 1998 году, более десятка генов были связаны с этим заболеванием. Эти открытия дают возможность определить механизмы, лежащие в основе дисфункции нейронов и нейронных цепей в головном мозгу, и использовать эти знания для изучения потенциальных подходов к лечению.
Исследователи изучают развитие лобно-височной деменции и связанных с ним расстройств, включая болезнь двигательных нейронов, боковой амиотрофический склероз, или БАС. БАС, также известный как болезнь Лу Герига, приводит к прогрессирующей мышечной слабости и смерти. Выявление сходства в патологии и генетике между лобно-височной деменцией и БАС может привести к новым способам лечения обоих заболеваний.
Генетические причины лобно-височной деменции
Гены содержат инструкции, которые клетки используют для производства белков, выполняющих функции, необходимые для жизни. Мутировавшие гены могут привести к появлению мутировавших белков, которые теряют свою нормальную функцию или становятся токсичными. То, как мутировавшие белки способствуют развитию лобно-височной деменции, интенсивно изучалось в течение десятилетий. Например, один из ключевых белков в лобно-височной деменции, называемый Тау, помогает стабилизировать определенные структуры в нейронах и может образовывать скопления в больном мозгу. Другой ключевой белок, програнулин, регулирует рост клеток и часть клетки, называемую лизосомой, которая расщепляет продукты жизнедеятельности клеток.
Примечательно, что наиболее распространенная генетическая мутация при лобно-височной деменции — в гене под названием C9orf72 — также вызывает БАС. Фактически, помимо мутаций в генах, кодирующих тау и програнулин, большинство генетических мутаций, вызывающих лобно-височную деменцию, также вызывают БАС. Другой белок, TDP-43, образует скопления в мозгу более чем в 95% случаев БАС и почти в половине случаев лобно-височной деменции. Таким образом, эти расстройства имеют тесные связи в генетике и патологии.
Гены-модификаторы
Одна и та же генетическая мутация может вызвать лобно-височную деменцию у одного пациента, БАС у другого или симптомы как лобно-височной деменции, так и БАС одновременно. Примечательно, что у некоторых людей, которые являются носителями этих генетических мутаций, могут десятилетиями не проявляться явные симптомы. Одна из причин, по которой одна и та же мутация может вызывать как лобно-височную деменцию, так и БАС, заключается в том, что в дополнение к образу жизни и факторам окружающей среды другие гены также могут влиять на то, приводят ли мутировавшие гены к заболеванию. Идентификация этих генов-модификаторов при лобно-височной деменции, БАС и других нейродегенеративных заболеваниях может привести к новым подходам к лечению путем повышения активности тех, которые защищают от болезни, или подавления активности тех, которые способствуют развитию болезни.
Гены-модификаторы долгое время были предметом исследований. Ученые создали первые линии стволовых клеток у пациентов с лобно-височной деменцией с мутациями в програнулине и C9orf72. Эти стволовые клетки могут быть превращены в нейроны, которые исследователи смогут изучать в чашке Петри. Ученые также используют плодовых мушек для идентификации генов-модификаторов, а затем проверяют, как они влияют на заболевание в нейронах пациентов с лобно-височной деменцией или БАС.
Лобно-височная деменция обычно поражает людей моложе 60 лет.
Исследователи обнаружили небольшое подмножество генов-модификаторов, которые помогают транспортировать молекулы в ядро нейрона или из него. Они также обнаружили гены-модификаторы, которые кодируют некоторые белки, помогающие восстанавливать поврежденную ДНК. Нацеливание на эти гены-модификаторы с использованием методов подавления генов могло бы предложить потенциальные методы лечения.
Лечение поведенческих изменений при лобно-височной деменции
Поскольку головной мозг является чрезвычайно сложным органом, очень трудно понять, что вызывает изменения личности и поведения у пациентов с лобно-височной деменцией. На протяжении многих лет исследователи использовали мышей для изучения причин этих изменений. Например, ученые обнаружили, что снижение социального взаимодействия, которое наблюдалось у мышей с лобно-височной деменцией, связано с двумя различными белками заболевания в одной и той же части мозга, что позволяет предположить, что этот симптом может быть вызван дефектами в одной и той же нервной цепи. Этот дефицит можно было бы обратить вспять, введя молекулу под названием микроРНК-124 в префронтальную кору, часть мозга, которая контролирует социальное поведение.
Более того, ученые обнаружили, что у мышей с лобно-височной деменцией имеются дефекты в синапсах в этой части мозга. Синапсы — это области, где нейроны контактируют друг с другом и играют важную роль в транспортировке информации в нервной системе. Недавно они обнаружили, что недостаток эмпатии у другой мышиной модели лобно-височной деменции можно обратить вспять, увеличив активность в префронтальной коре.
Дальнейшие исследования, направленные на понимание молекулярных механизмов и схем работы мозга, лежащих в основе лобно-височной деменции, дают надежду на то, что его разрушительные симптомы, включая изменения в поведении и личности, будут поддаваться лечению в будущем.
Статья по теме: У Брюса Уиллиса лобно-височная деменция. Что такое ЛВД?