Почему у людей может быть повреждение головного мозга, связанное с болезнью Альцгеймера, но нет симптомов

У некоторых людей развиваются изменения головного мозга, связанные с болезнью Альцгеймера, не испытывая при этом симптомов заболевания, таких как потеря памяти. Мы не знаем точно, почему это происходит, но два недавних исследования приближают нас к ответу: ученые показывают, что у этих людей наблюдаются необычные изменения в организме. мозг это может защитить их от снижения когнитивных функций.

В болезнь АльцгеймераВ головном мозге накапливаются скопления неправильно свернутых белков, известных как амилоидные бляшки и тау-клубки, что, как широко распространено мнение, приводит к снижению когнитивных функций. Но не все с этими признаками испытывают симптомы – явление, известное как устойчивость. В 2022 году Ее Хольстеге в Медицинском центре Амстердамского университета в Нидерландах и ее коллеги обнаружили, что некоторые долгожители сохранять хорошее мышление, несмотря на эти бляшки и клубки.

Теперь она и ее коллеги провели еще один изучать чтобы лучше понять, почему это так. Команда проанализировала мозг 190 умерших людей в возрасте от 50 до 99 лет, у 88 из которых была диагностирована болезнь Альцгеймера, а у 53 из них на момент смерти не было никаких признаков этого заболевания. Остальные 49 участников были долгожителями, у которых не было болезни Альцгеймера или какого-либо другого типа деменции, хотя у 18 были обнаружены признаки когнитивных нарушений в тесте, проведенном за год до их смерти.

Исследователи сосредоточились на области мозга, называемой средней височной извилиной, которая является одной из первых областей, где при болезни Альцгеймера одновременно возникают амилоидные бляшки и тау-клубки. Они обнаружили, что группа из 18 долгожителей, восемь из которых не имели когнитивных нарушений, имели уровни амилоидных бляшек, сравнимые с теми, которые наблюдаются у людей с диагнозом болезни Альцгеймера, однако их уровни тау были аналогичны тем, которые умерли в возрасте от 50 до 99 лет без этого заболевания. Это говорит о том, что предотвращение накопления тау является ключом к устойчивости к болезни Альцгеймера, говорит Холстеге.

Однако амилоидные бляшки по-прежнему связаны со снижением когнитивных функций. Холстеге считает, что это происходит потому, что они создают основу для накопления тау в мозге, вызывая симптомы болезни Альцгеймера. Тем не менее, можно иметь амилоидные бляшки и никогда не развивать значительные тау-клубки. «Без амилоида мы не видим распространения тау», — говорит она.

Исследователи нашли дополнительные доказательства этого, когда исследовали около 3500 белков в мозгу группы. Только пять из этих белков были в значительной степени связаны с обилием амилоидных бляшек, однако почти 670 были связаны с обилием тау-клубков. Многие из этих 670 белков играют роль в росте клеток, коммуникации и метаболизме, включая расщепление отходов. «Некоторые вещи меняются [in the brain] с амилоидом, но с тау все меняется», — говорит Холстеге.

Когда исследователи сосредоточили внимание на тау у 18 долгожителей с повышенным содержанием амилоидных бляшек, они обнаружили, что у 13 из них наблюдалось значительное распространение тау с появлением клубков по всей средней височной извилине. Хотя эта картина распространения напоминает ту, которая наблюдается при болезни Альцгеймера, общее количество тау у этих людей остается низким.

Это различие имеет решающее значение, говорит Холстеге. Болезнь Альцгеймера частично диагностируется на основании того, насколько широко тау распространился по мозгу, но эти результаты показывают, что именно накопление тау, а не его распространение, приводит к снижению когнитивных функций. «Мы должны действительно понимать, что распространение не обязательно означает изобилие», — говорит Холстеге.

Во втором исследовании Кэтрин Пратер из Вашингтонского университета в Сиэтле и ее коллеги проанализировали мозг 33 умерших людей: у 10 была диагностирована болезнь Альцгеймера, у 10 не было никаких признаков заболевания и 13 считались устойчивыми. Большинству из этих людей на момент смерти было более 80 лет, и все они прошли когнитивную оценку менее чем за год до смерти.

В соответствии с предыдущим исследованием, команда обнаружила, что тау распространяется, но не накапливается в мозгу людей с устойчивостью к болезни Альцгеймера. Неясно, как это может произойти, но Пратер считает, что часть ответа может заключаться в микроглии. Это иммунные клетки, которые специализируются на головном мозге и играют решающую роль в регулировании воспаления, которое широко распространено при болезни Альцгеймера, поддерживая нейроны и очищая их от мусора, включая бляшки и клубки.

Предыдущие исследования показывают микроглия становится дисфункциональной при болезни Альцгеймерачто потенциально способствует нейродегенерации. Команда не смогла проанализировать микроглию, «потому что они довольно редки в мозге по сравнению с другими клетками», — говорит Холстедж. «Но очевидно, что они в этом замешаны».

Пратер и ее коллеги также генетически проанализировали микроглию своей группы, особенно те, которые находятся в дорсолатеральной префронтальной коре. Эта область мозга имеет решающее значение для управления сложными задачами, такими как планирование, принятие решений и решение проблем. Он также сжимается и нарушается при болезни Альцгеймера.

Исследователи обнаружили, что микроглия устойчивых людей демонстрировала повышенную активность в генах, участвующих в транспортировке информационной РНК, генетических инструкциях по созданию белков, по сравнению с таковыми у участников с болезнью Альцгеймера. Это говорит о том, что клетки активно пересылают эти инструкции туда, где производятся белки. Активность этих генов у устойчивых людей была на одном уровне с активностью, наблюдаемой у людей без болезни Альцгеймера, что позволяет предположить, что это один из процессов, который нарушается при этом заболевании.

«Если этот процесс будет прерван, мы знаем, что это очень плохо для клеток», — говорит Пратер, который представил эти результаты на заседании Общество неврологии в Сан-Диего, Калифорния, в прошлом году. Но мы пока не знаем, как это может быть связано с устойчивостью к болезни Альцгеймера, говорит она.

Микроглия устойчивых людей также демонстрировала пониженную активность генов, участвующих в метаболизме энергии, по сравнению с таковыми при болезни Альцгеймера. Эта активность была похожа на активность, наблюдаемую у людей без этого заболевания, что указывает на то, что микроглия использует больше энергии при болезни Альцгеймера, возможно, потому, что она более воспалительна, говорит Пратер. Это имеет смысл, учитывая, что воспаление головного мозга нарушает связи между нейронами и способствует гибели клеток.

«Оба этих исследования показывают, что у человеческого мозга есть способы уменьшить нагрузку на тау», — говорит Пратер. Понимание того, как это происходит, может привести к созданию новых методов лечения, которые смогут предотвратить болезнь Альцгеймера, а не просто замедлить ее возникновение и прогрессирование. «Мы, конечно, еще не близки к терапевтическому средству, но я думаю, что биология показывает нам, что надежда есть. [and] есть надежда», — говорит она.