Болезнь Альцгеймера почти всегда обнаруживают слишком поздно — когда память уже подводит, а нейронные сети успели серьёзно пострадать. Но что, если мозг начинает сигнализировать о проблеме намного раньше, просто мы не умеем это распознавать? Новое исследование показывает: первые тревожные признаки могут скрываться в обмене глюкозы — и их потенциально можно уловить с помощью обычного анализа крови.
Методы исследования — взгляд на мозг через кровь
Проект возглавляет Трэвис Гиббонс (Travis Gibbons), научный сотрудник кафедры биологических наук Университета Северной Аризоны (Northern Arizona University). Работа частично поддержана грантом Ассоциации по болезни Альцгеймера Аризоны (Arizona Alzheimer’s Association).
Команда сосредоточилась на изучении мозгового метаболизма — прежде всего на том, как мозг использует глюкозу, основной источник энергии для мышления, движений и эмоций.
«Мозг похож на мышцу. Ему нужно топливо для работы, и его “бензин” — это глюкоза крови. Здоровый мозг жадный, он сжигает её быстро. Но при болезни Альцгеймера этот процесс заметно замедляется», — объясняет Гиббонс.
Основная проблема — мозг трудно исследовать напрямую
Измерять метаболизм мозга всегда было сложно. В ранних исследованиях для этого приходилось устанавливать катетеры в сосуды шеи, чтобы анализировать кровь, выходящую из мозга. Очевидно, такой метод невозможно использовать для скрининга или профилактических обследований.
Поэтому команда Гиббонса обратилась к альтернативе — микровезикулам, микроскопическим мембранным пузырькам, которые постоянно циркулируют в крови.
Механизмы — «биопсия мозга» без инвазии
Часть микровезикул образуется непосредственно в нейронах. Они переносят белки, ферменты и другие молекулы — своего рода биологические «сообщения», отражающие состояние клеток мозга.
Используя коммерчески доступные наборы, исследователи научились:
- выделять микровезикулы из образцов крови
- определять их нейронное происхождение
- анализировать метаболические маркеры
«Это часто называют биопсией мозга, но без проколов и вмешательства», — говорит Гиббонс.
Именно эта неинвазивность делает подход особенно перспективным.
Предыдущие находки и логика нового подхода
Ранее команда уже показывала, что доставка инсулина через нос — метод, позволяющий ему быстрее достигать мозга — усиливает нейропластичность. Тогда соответствующие биомаркеры удавалось обнаружить в крови, покидающей мозг.
Теперь задача сложнее и амбициознее: найти те же сигналы в микровезикулах, что позволит отказаться от любых инвазивных процедур.
Этапы исследования — от нормы к заболеванию
Работа продвигается поэтапно:
- проверка метода у здоровых добровольцев
- сравнение с людьми с лёгкими когнитивными нарушениями
- анализ у пациентов с диагностированной болезнью Альцгеймера
Цель — понять, можно ли по изменениям глюкозного метаболизма отслеживать развитие болезни задолго до клинических симптомов.
В проекте также участвуют Эмили Коуп (Emily Cope), научный сотрудник Университета Северной Аризоны(Northern Arizona University), К. Райли Коннор (K. Riley Connor), аспирант, и Филип Эйнсли (Philip Ainslie) из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia).
Последствия и значение — профилактика вместо догоняющего лечения
По мнению Гиббонса, диагностика болезни Альцгеймера в будущем должна напоминать профилактику сердечно-сосудистых заболеваний: оценка риска, рекомендации по образу жизни, контроль биомаркеров и раннее вмешательство.
«Мы хотим научиться защищать мозг так же, как защищаем сердце — через питание, физическую активность и ранние сигналы риска», — подчёркивает он.
Заключение — когда метаболизм становится предупреждением
Если подход с микровезикулами подтвердит свою надёжность, болезнь Альцгеймера может перестать быть диагнозом, который ставят слишком поздно. Метаболические сдвиги в мозге способны выступать ранним маркером нейродегенерации — своеобразной «канарейкой в шахте», сигнализирующей об угрозе задолго до потери памяти. При этом всё больше данных указывает на то, что точность таких методов зависит не только от самих биомаркеров, но и от условий их измерения — вплоть до момента забора образцов, что хорошо показано в материале «Время забора крови влияет на диагностику болезни Альцгеймера». Возможно, именно сочетание ранних метаболических сигналов и аккуратной методологии и позволит однажды выявлять болезнь до того, как она начнёт менять память и личность человека.