Как болезнь Альцгеймера прогрессирует в мозге?
Болезнь Альцгеймера медленно прогрессирует с годами. Когда появляются первые симптомы, мозг уже поврежден. В недавнем исследовании ученые получили лучшее представление о том, как белковые агрегаты, ответственные за смерть нейронов, эволюционируют с течением времени.
В мозгу человека с болезнью Альцгеймера накапливаются аномальные белковые агрегаты, вызывающие гибель нейронов. Нейрофиламенты тау-белка и амилоидные бляшки медленно размножаются в течение нескольких лет, прежде чем повреждения, которые они вызывают, ежедневно перерастают в такие симптомы, как деменция или потеря независимости.
Еще много неизвестного об этом нейродегенеративном заболевании. Распространение белковых агрегатов по всем областям мозга - одна из них. Международная группа исследователей под руководством Кембриджского университета изучила различные процессы, которые приводят к возникновению болезни Альцгеймера.
Их вывод противоречит представлениям научного сообщества: "Идея заключалась в том, что болезнь Альцгеймера развивается подобно многим видам рака: сгустки образуются в одном регионе, а затем распространяются по всему мозгу", — говорит доктор Георг Майсл с химического факультета Кембриджа, первый автор статьи. "Но вместо этого мы обнаружили, что когда начинается болезнь Альцгеймера, агрегаты уже есть в нескольких регионах мозга, и поэтому попытки остановить распространение между регионами мало помогут замедлить развитие болезни".
Семена, посаженные в мозг
Вместе со своими коллегами Георг Майсл объединил несколько наборов данных и создал математическую модель для визуализации факторов, влияющих на прогрессирование болезни Альцгеймера. Белковые агрегаты могут расти за счет интеграции новых белков и увеличиваться в количестве путем размножения. Эти два процесса работают вместе и позволяют агрегатам реплицироваться: сначала они должны стать достаточно большими, прежде чем они смогут реплицироваться. Исследователи заметили, что белковые агрегаты подобно семенам распространяются по нескольким областям мозга до появления симптомов болезни Альцгеймера.
Следовательно, ограничение их распространения в мозге мало повлияет на течение болезни, с другой стороны, ограничение их размножения может оказаться полезным. Наиболее поздние стадии заболевания (стадия Браака III и выше) характеризуются локальной репликацией агрегатов тау-белка в определенной области мозга. Это наблюдение было сделано на срезах человеческого мозга, взятых у 29 умерших пациентов.
Медленное распространение болезни Альцгеймера
Однако это очень медленный процесс. Исследователи подсчитали, что для репликации нейрофиламентов тау-белка требуется около 5 лет. Это происходит медленнее, чем то, что наблюдалось у мышей - животной модели, широко используемой для изучения болезни Альцгеймера. "Нейроны на удивление хороши в остановке образования агрегатов, но мы должны найти способы сделать их еще лучше, если мы хотим разработать лекарство", — говорит сэр Дэвид Кленерман из Кембриджского университета. Потому что лучшее понимание распространения болезни Альцгеймера - это также надежда на лучшее ее лечение.