Почему у одних людей развивается болезнь Альцгеймера, а у других нет? И, что еще более загадочно, почему у многих людей, чей мозг переполнен токсичными агрегатами амилоида — явный признак патологии мозга, связанной с болезнью Альцгеймера, — никогда не развивается деменция, связанная с болезнью Альцгеймера?
Исследователи Медицинской школы Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh School of Medicine), кажется, нашли ответ. Звездчатой формы клетки мозга, называемые астроцитами, играют ключевую роль в раскачивании маятника в развитии болезни Альцгеймера, показывает новое исследование, опубликованное в научном журнале Nature Medicine.
Новизна исследования
Исследуя кровь более чем 1000 когнитивно неповрежденных пожилых людей с амилоидной патологией и без нее, исследовательская группа под руководством Университета Питтсбурга обнаружила, что только те, кто имел сочетание отложения амилоидных бляшек и маркеров крови аномальной активации или реактивности астроцитов, прогрессировали до симптоматической болезни Альцгеймера в будущем.
«Наше исследование утверждает, что тестирование на наличие амилоида в головном мозге вместе с биомаркерами реактивности астроцитов в крови является оптимальным скринингом для выявления пациентов, которые наиболее подвержены риску прогрессирования болезни Альцгеймера», — комментирует автор исследования Тарик Паскоаль (Tharick Pascoal), профессор психиатрии и неврологии в Университете Питтсбурга. «Это ставит астроциты в центр как ключевых регуляторов прогрессирования заболевания, бросая вызов представлению о том, что амилоида достаточно, чтобы вызвать болезнь Альцгеймера».
Практическая значимость работы
Это важное открытие поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на остановку прогрессирования болезни Альцгеймера, считают исследователи.
Болезнь Альцгеймера — что за патология?
Болезнь Альцгеймера — это нейродегенеративное состояние, вызывающее прогрессирующую потерю памяти и слабоумие, отнимающее у пациентов много продуктивных лет жизни. На тканевом уровне отличительной чертой болезни Альцгеймера является накопление амилоидных бляшек — белковых агрегатов, располагающихся между нервными клетками головного мозга — и скоплений неупорядоченных белковых волокон, называемых тау-клубками, образующихся внутри нейронов.
На протяжении многих десятилетий ученые считали, что накопление амилоидных бляшек и клубков тау-белка является не только признаком болезни Альцгеймера, но и ее прямым виновником. Эта гипотеза также побудила производителей лекарственных препаратов вкладывать значительные средства в молекулы, нацеленные на амилоид и тау, упуская из виду вклад других мозговых процессов, таких как нейроиммунная система.
Недавние открытия таких групп, как Паскоаля, позволяют предположить, что нарушение других мозговых процессов, таких как повышенное воспаление мозга, может быть столь же важным, как и само амилоидное скопление, в запуске патологического каскада гибели нейронов, вызывающего быстрое снижение когнитивных функций.
В своем предыдущем исследовании Паскоаль с соавторами обнаружили, что воспаление ткани головного мозга вызывает распространение патологически неправильно свернутых белков в мозге и является прямой причиной возможных когнитивных нарушений у пациентов с болезнью Альцгеймера. Теперь, почти два года спустя, исследователи обнаружили, что когнитивные нарушения можно предсказать по анализу крови.
Что такое астроциты?
Астроциты представляют собой специализированные клетки, широко распространенные в тканях головного мозга. Как и другие представители глии — резидентных иммунных клеток мозга — астроциты поддерживают клетки нейронов, снабжая их питательными веществами и кислородом и защищая от патогенов. Но поскольку глиальные клетки не проводят электричество и поначалу казалось, что они не играют непосредственной роли в том, как нейроны взаимодействуют друг с другом, их роль в здоровье и болезнях игнорировалась. Последнее исследование меняет это.
«Астроциты координируют отношения амилоида и тау в мозге, как дирижер, управляющий оркестром», — объясняет ведущий автор исследования Бруна Беллавер (Bruna Bellaver). «Это может изменить правила игры в этой области, поскольку глиальные биомаркеры в целом не учитываются ни в одной модели основного заболевания».
GFAP
Ученые проверили образцы крови участников трех независимых исследований когнитивно здоровых пожилых людей на биомаркеры реактивности астроцитов — глиальный фибриллярный кислый белок или GFAP — наряду с наличием патологического тау. Исследование показало, что только у тех, у кого была положительная реакция как на амилоид, так и на астроциты, были обнаружены признаки прогрессивно развивающейся патологии тау, что указывает на предрасположенность к клиническим симптомам болезни Альцгеймера.
Полученные результаты имеют прямое значение для будущих клинических испытаний кандидатов в лекарственные препараты от болезни Альцгеймера. Стремясь остановить прогрессирование болезни как можно раньше, исследования переходят на более ранние и более ранние стадии досимптоматического заболевания, поэтому правильная ранняя диагностика риска болезни Альцгеймера имеет решающее значение для успеха. Поскольку значительный процент амилоид-позитивных людей не будет прогрессировать до клинических форм болезни Альцгеймера, одного амилоид-позитивного состояния недостаточно для определения права человека на терапию.
Включение маркеров реактивности астроцитов, таких как GFAP, в панель диагностических тестов позволит улучшить отбор пациентов, у которых, вероятно, прогрессирует болезнь Альцгеймера на более поздних стадиях, и, следовательно, поможет точно настроить отбор кандидатов для терапевтических вмешательств, которые с большей вероятностью принесут пользу.
Авторы другого исследования утверждают, что астроциты защищают нейроны от токсического воздействия липидов.
