Болезнь Альцгеймера считается основной причиной старческого слабоумия. При этом некоторые такие больные сохраняют умственные способности, несмотря на характерные патологические изменения в тканях. Исследователи обнаружили гены, отвечающие за эту устойчивость, что может помочь в разработке методов ранней диагностики болезни и стратегий по предотвращению развития деменции
Болезнь Альцгеймера – это прогрессирующее нейродегенеративное
заболевание, характеризующееся отложением в тканях мозга скоплений
патологических белков (бета-амилоида и фосфорилированного тау-белка). Амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки долгое время считались обязательными спутниками деменции. Позже выяснилось, что у 20–30% пожилых людей когнитивные функции сохраняются до конца жизни, несмотря на выраженную патологию мозга. Биологические механизмы этой устойчивости долгое время оставались плохо изученными.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США)
проанализировали активность генов в тысячах образцов тканей человеческого мозга. Используя алгоритмы на основе систем искусственного интеллекта, они выявили устойчивые «отпечатки» активности генов, связанные как с прогрессированием болезни Альцгеймера, так и с защитой от нее.
Чтобы проверить достоверность этих результатов, ученые применили этот алгоритм к данным пяти линий лабораторных мышей, предрасположенных к накоплению патологического тау-белка. В большинстве случаев алгоритм подтвердил прогрессирование болезни. И лишь одна линия CgA-KO/PS19, у которой не работал ген CHGA, кодирующий белок хромогранин А (CgA), стала исключением.
На молекулярном и клеточном уровне у животных этой линии наблюдалась
обычная картина болезни Альцгеймера, однако их память оставалась в
норме. При этом важно отметить, что самки оказались устойчивее самцов: в
их мозге было меньше фосфорилированного тау-белка, лучше сохранялась ультраструктура синапсов – межклеточных контактов, по которым проходит нервный импульс.
Полученные данные позволили ученым идентифицировать линию CgA-KO/PS19 как модель «бессимптомного» течения болезни Альцгеймера.
В норме белок CgA локализован в секреторных везикулах
(клеточных пузырьках) нейроэндокринных клеток, где он контролирует
секрецию гормонов и нейромедиаторов, а также участвует в модуляции
иммунного ответа и реакциях организма на стресс. Этот белок уже
связывали с предрасположенностью к болезни Альцгеймера, так как в мозге
больных он локализован в нейрофибриллярных клубках, а в спинномозговой
жидкости его уровень связан с количеством патогенного тау-белка. Предполагалось, что CgA может усиливать токсичность тау-белка, а при его дефиците нейропатология и когнитивные нарушения могут быть разобщены.
Оказалось, что, по крайней мере, у мышей, предрасположенных к накоплению тау-белка, это предположение работает. Дефицит CgA действительно защищает мозг от повреждений, переводя болезнь в бессимптомную форму. В мозге таких животных ученые выявили своего рода «защитный сценарий»: снижение активности генов, ответственных за накопление тау-белка, и сопуствующая интенсивная работа систем реагирования на стресс.
Полученные результаты, в частности, подтверждают роль половой
принадлежности в поддержании устойчивости к нейродегенерации. Как
известно из реальной клинической практики, у женщин риск развития
болезни Альцгеймера выше, а поражение мозга тау-белком на поздних
стадиях сильнее. Однако на ранних, бессимптомных этапах болезни они
проявляют большую когнитивную устойчивость, их мозг справляется лучше,
чем у мужчин. По мере прогрессирования болезни это защитное преимущество
исчезает.
Что касается мышей с бессимптомным течением болезни Альцгеймера, эту
модель можно использовать для поиска ранних биомаркеров и разработки
профилактических терапевтических стратегий болезни Альцгеймера с учетом
механизмов заболевания, а также для изучения специфических, в том числе
связанных с полом, механизмов устойчивости.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
Новый кандидат на лекарство от болезни Альцгеймера
Депрессия и нейродегенерация: новые стратегии диагностики и терапии
Википедия мозга»против слабоумия, психических заболеваний и мозговых «катастроф»
«Убежать» от деменции и болезни Альцгеймера поможет гормон ирисин
Болезнь Альцгеймера можно обнаружить по анализу крови