Авторы нового исследования подтверждают, что потенциально токсичный амилоидный белок также накапливается в головном мозге здоровых людей, так что же тогда вызывает болезнь Альцгеймера? Исследование было опубликовано в научном журнале Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association.
Актуальность исследования
Образование амилоидных бляшек в головном мозге в настоящее время является доминирующей теорией того, что вызывает болезнь Альцгеймера.
Исследователи из школы Леонарда Дэвиса при Университете Калифорнии (USC Leonard Davis School) обнаружили, что даже в здоровом головном мозге уровень амилоидного белка повышается по мере естественного старения мозга, и это не всегда является признаком болезни Альцгеймера. Вместо этого проблема может заключаться в том, что мозг некоторых людей не в состоянии очиститься от достаточного количества накопленного амилоида.
Новизна исследования
Ученые из школы Леонарда Дэвиса при Университете Калифорнии обнаружили доказательства, свидетельствующие о том, что повышение уровня амилоидного белка в мозге естественным образом происходит в процессе старения и не всегда является признаком болезни Альцгеймера.
Исследовательская группа заявляет, что их результаты поддерживают использование ПЭТ-визуализации для исследования мозга на повышенный уровень амилоидного белка и разработку лекарственных препаратов, непосредственно нацеленных на клеточные механизмы, которые очищают мозг от бета-амилоида.
Хотя ученые до сих пор точно не знают, что вызывает тип деменции, называемый болезнью Альцгеймера, доминирующая теория продолжает фокусироваться на образовании амилоидных бляшек в головном мозге.
Исследователи показали, что растворимая форма бета-амилоида не коррелирует с механизмами болезни Альцгеймера в головном мозге. Однако фибриллярная форма бета-амилоида, которая образует потенциально разрушительные бляшки, была связана с прогрессированием заболевания. Вот почему авторы исследования полагают, что проблема может заключаться в сниженной способности мозга некоторых людей избавляться от части этого белка по мере его накопления.
Что такое амилоидные бляшки?
Белок-предшественник амилоида (APP, amyloid precursor protein) — это белок в организме, который помогает выполнять различные клеточные функции. Он играет важную роль в росте и восстановлении нейронов.
APP может быть расщеплен с помощью двух методов: первого, который помогает очистить мозг от белка, и второго, который приводит к накоплению бета-амилоида.
Недавняя работа показала, что растворимый бета-амилоид может играть важную роль в функционировании нейрональных клеток и синапсов. Однако избыток растворимого бета-амилоида может быть токсичным для мозга. Из-за своей молекулярной структуры бета-амилоид, как известно, вязкий, что означает, что он иногда может образовывать клубки с другими белками, формируя амилоидные бляшки, которые откладываются вне нейронов.
Эти амилоидные бляшки могут нарушать функцию нейронов, но они менее вредны для функции нейронов, чем их растворимая форма. Некоторые исследователи полагают, что их образование является защитным механизмом, предотвращающим воздействие избытка растворимого бета-амилоида.
Амилоидный белок в стареющем мозге
Для этого исследования ученые изучили посмертные образцы мозговой ткани людей со здоровым мозгом и других людей с деменцией, которым на момент смерти было от 66 до 99 лет. После анализа ученые изучили сходные количества растворимого нефибриллярного амилоидного белка, который может быть токсичным и ассоциироваться с развитием болезни Альцгеймера, в обеих популяциях.
«Мы были удивлены, обнаружив значительное совпадение между “когнитивно нормальными” пациентами и пациентами с болезнью Альцгеймера в отношении растворимой или неагрегированной формы амилоидных белков», — заявил доктор Макс Торвальд (Max Thorwald), научный сотрудник школы Леонарда Дэвиса при Университете Калифорнии и первый автор этого исследования. «Мы также обнаружили, что предшественник этого белка был снижен в мозге у людей с болезнью Альцгеймера по сравнению с когнитивно нормальным [мозгом]».
Доказательства в пользу или против существующей теории?
Исследователи также обнаружили более высокие уровни бета-амилоида в мозговой ткани людей с болезнью Альцгеймера. Итак, если повышенный уровень амилоида не объясняет болезнь, то что же тогда ее объясняет?
«Агрегированные формы этих пептидов повышены в головном мозге людей с болезнью Альцгеймера, как и ожидалось», — заявил нам доктор Торвальд. «Мы предполагаем, что снижение клиренса амилоидного белка также способствует развитию болезни Альцгеймера».
«Эти результаты еще раз подтверждают использование агрегированного, или фибриллярного, амилоида в качестве биомаркера для лечения болезни Альцгеймера», — добавил он. «Участок, в котором происходит переработка амилоида, имеет меньше белков-предшественников и ферментов, способных для переработки, что может свидетельствовать об удалении амилоида как ключевой проблемы при болезни Альцгеймера».
Исследовательская группа считает, что их результаты подтверждают использование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для других людей, независимо от того, проявляются ли у них симптомы болезни Альцгеймера или нет, для проверки на наличие повышенного содержания амилоида.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что для лечения болезни Альцгеймера могут быть разработаны новые препараты для выведения амилоидного белка», — заявил доктор Торвальд.
Дополнение к тому, что мы знаем
Хизер Снайдер (Heather Snyder) прокомментировала, что эти результаты дополняют предыдущие исследования, которые выявили сходные уровни выработки бета-амилоида в головном мозге здоровых людей и людей с когнитивными нарушениями, но что показатели очистки — способность выводить отходы из мозга — были более нарушены у людей с болезнью Альцгеймера.
«Это исследование еще больше подтверждает теорию о том, что нацеливание на механизмы очистки в мозге может влиять не только на бета-амилоид, но и на сами эти механизмы», — заявила доктор Снайдер. «В настоящее время проводятся ранние исследования, основанные на идее стимулирования и коррекции механизмов очистки в качестве потенциальных стратегий лечения болезни Альцгеймера».
«Часть программы Ассоциации Альцгеймера финансирует работу доктора Линдона Лиена (Lyndon Lien), который проводит исследование фазы 1 препарата, активирующего лизосомы, которые помогают разрушать и утилизировать отходы клетки для лечения нейродегенерации», — добавила она.
Руководство по лечению болезни Альцгеймера
Дэвид Меррилл (David Merrill), психиатр и директор Тихоокеанского центра здоровья мозга Тихоокеанского института неврологии при Медицинском центре святого Иоанна (Pacific Neuroscience Institute’s Pacific Brain Health Center at Providence Saint John’s Health Center) в Санта-Монике, штат Калифорния, говорит:
«Интересно слышать, что количество растворимого амилоида увеличивается по мере нормального старения, то есть подразумевается, что амилоид может играть определенную роль в нормальной функции мозга с возрастом, что отличается от идеи о том, что амилоид является врагом и что само его присутствие означает, что у вас болезнь Альцгеймера».
Меррилл также добавил, что исследование говорит о том, что болезнь Альцгеймера является результатом проблемы с очисткой мозга от амилоида, что приводит к образованию бляшек.
«Подразумевается, что лечение, направленное на выведение амилоида, может быть полезно для предотвращения прогрессирования болезни Альцгеймера», — продолжил он. «Насколько я понимаю, это соответствует недавно одобренным новым лекарственным препаратам, которые помогут уменьшить количество амилоидных бляшек в головном мозге».
«Что необходимо в этой области, так это безопасные методы лечения, которые не приводят к значительному отеку мозга и кровоизлиянию в мозг», — добавил доктор Меррилл.
«И тогда в идеале мы также увидели бы методы лечения, которые не только снижают количество отложений амилоида, но и улучшают структуру и функции мозга, например, улучшают функцию нейронов, память, а не просто замедляют прогрессирование болезни. [Однако] замедление прогрессирования лучше, чем отсутствие лечения», — закончил доктор Меррилл.
Статья по теме — Леканемаб: почему новый препарат для лечения болезни Альцгеймера вызвал похвалу и опасения.
