Совершен невероятный прорыв в понимании болезни Альцгеймера

Используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) при обследовании пациентов с болезнью Альцгеймера и мышиных моделей, исследователи из Медицинского центра при Колумбийском университете (англ. Columbia University Medical Center; CUMC) нашли ответ на три фундаментальные вопроса, касаемо болезни Альцгеймера: где зарождается, почему именно в той области и как распространяется, сообщает mindbrain.ru. В дополнение к продвижению в понимании болезни Альцгеймера, полученные результаты могут улучшить раннее выявление заболевания, когда лекарственные средства могут быть наиболее эффективными.

Данное исследование было опубликовано в онлайн-журнале Nature Neuroscience.

«То, что болезнь Альцгеймера зарождается в области мозга, известной как энторинальная кора, известно было уже давно», — сказал со-ведущий автор Скотт А. Смол, доктор медицинских наук, профессор неврологии, радиологии и директор Alzheimer’s Disease Research Center. «Но, наше исследование является первым, которое показывает, что болезнь зарождается именно в боковой энторинальной коре или БЭК. БЭК считается воротами в гиппокампе, которая среди множества различных функций играет ключевую роль в консолидации из кратковременной в долговременную память. Если БЭК будет затронута, то вместе с ней будут затронуты другие аспекты гиппокампа».

Исследование также показывает, что с течением времени болезнь Альцгеймера распространяется от БЭК непосредственно в другие области коры головного мозга, в частности, в теменную долю — область головного мозга, которая участвует в различных функциях, в том числе пространственной ориентации и навигации. Исследователи подозревают, что болезнь Альцгеймера распространяется «функционально», то есть, ставя под угрозу функцию нейронов в боковой энторинальной коре, которая в последствие ставит под угрозу целостность нейронов в смежных областях.

Третье основное открытие исследования состоит в том, что дисфункция БЭК возникает в тот момент, когда происходят изменения в тау-белке и предшественнике бета-амилоида (англ. Amyloid precursor protein; АРР).

«Боковая энторинальная кора особенно уязвима перед болезнью Альцгеймера, поскольку именно в ней накапливается тау-белок, который повышает ее чувствительность к накоплению предшественника бета-амилоида. В совокупности эти два белка повреждают нейроны в БЭК, подготавливая почву для болезни Альцгеймера», — сказал со-ведущий автор Карен Е. Дафф, доктор философии, профессор патологии и клеточной биологии в Медицинском центре при Колумбийском университете и в New York State Psychiatric Institute.

В своем исследовании ученые использовали МРТ высокого разрешения для отображения метаболических дефектов в головном мозге 96 взрослых пациентов, зарегистрированных в Washington Heights-Inwood Columbia Aging Project (WHICAP). В момент регистрации у пациентов не было обнаружено признаков деменции.

«Изначально WHICAP исследование доктора Ричарда Мейеукса позволило нам наблюдать за большой группой здоровых пожилых людей. Впоследствии у некоторых из них начала развиваться болезнь Альцгеймера», — сказал доктор Смол. «Это исследование дает нам уникальную возможность охарактеризовать пациентов с болезнью Альцгеймера на ранней, доклинической стадии».

96 взрослых пациентов находились под наблюдением в среднем 3,5 года. За это время у 12 человек развилась болезнь Альцгеймера. Анализ исходных МРТ изображений этих 12 лиц, обнаружил значительное снижение церебрального объема крови (англ. Cerebral blood volume; CBV) — мера метаболической активности — в боковой энторинальной коре по сравнению с 84 пациентами, которые не страдали деменцией.

Во второй части исследования изучались роли тау-белка и предшественника бета-амилоида в дисфункции церебрального объема крови. Несмотря на то, что предыдущие исследования показали, что дисфункция энторинальной коры связана с аномалией, как тау-белка, так и предшественника бета-амилоида, они не показали, как эти белки взаимодействуют и приводят к этой дисфункции, особенно в доклинической стадии болезни Альцгеймера.

«Чтобы ответить на этот вопрос команда создала три мышиные модели: одну с повышенными уровнями тау-белка в БЭК; одну с повышенными уровнями предшественника бета-амилоида, и одну с повышенными уровнями обоих белков. Исследователи обнаружили, что дисфункция БЭК произошла только у мышей с повышенными уровнями тау-белка и предшественника бета-амилоида», — объяснил первый автор Усман Хан, доктор медицины и аспирант в лаборатории доктора Смол.

Данное исследование открыло невероятно важные аспекты, которые несомненно пригодятся при лечении болезни Альцгеймера.

«Теперь, когда мы точно определили, где зарождается болезнь Альцгеймера и показали, что эти изменения можно увидеть при помощью МРТ, мы в состоянии обнаружить болезнь Альцгеймера на первой доклинической стадии, когда она намного лучше поддается лечению, прежде чем распространится на другие области головного мозга», — сказал доктор Смол.

Кроме того, исследователи добавили, что новый метод визуализации может быть использован для оценки эффективности препаратов против болезни Альцгеймера на ранних стадиях заболевания.