Неожиданные результаты, полученные Исследовательским институтом Скриппса (Scripps Research Institute) и ModGene, LLC, могут полностью поменять представления ученых о болезни Альцгеймера – одном из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний человека – указывая на печень вместо мозга как на источник амилоидных пептидов, откладывающихся в виде мозговых бляшек при этом разрушительном заболевании. Это открытие предлагает относительно простой подход к лечению и профилактике болезни Альцгеймера.
Чтобы определить гены, оказывающие влияние на количество накапливающегося в мозге амилоидного белка, ученые использовали модель болезни Альцгеймера, воспроизведенную на мышах. Они установили три гена, защищающие от отложения и накопления амилоида в мозге животных. Мозг мышей защищало снижение экспрессии каждого из этих генов в клетках печени. Один из них кодирует пресенилин (presenilin) – клеточный мембранный белок, который, как считается, вносит вклад в развитие болезни Альцгеймера.
«Это неожиданное открытие открывает перспективы для разработки новых методов лечения болезни Альцгеймера», - говорит руководитель исследования профессор-исследователь Грегор Сатклифф (Gregor Sutcliffe). «Оно может значительно облегчить разработку методов его лечения и профилактики».
По оценкам этим нейродегенеративным заболеванием страдают 5.1 миллиона американцев, включая почти половину людей в возрасте 85 лет и старше. Если наука не найдет способа предотвратить его развитие и эффективных методов лечения, к 2050 году количество пациентов в возрасте 65 лет и старше будет варьировать от 11 до 16 миллионов. В дополнении к человеческим страданиям, это огромное экономическое бремя. Новый доклад Ассоциации Альцгеймера США (Alzheimer"s Association) показывает, что при отсутствии методов положительного воздействия на болезнь совокупные расходы на уход за пациентами с Альцгеймера в период с 2010 до 2050 года составят $20 триллионов.
В поисках решения загадки болезни Альцгеймера Сатклифф и его сотрудники в последние несколько лет сосредоточили свое внимание на естественно существующих различиях в предрасположенности к неврологическим заболеваниям у различных линий мышей, создав обширную базу данных по активности генов в различных тканях. Эти данные дают карты экспрессии признаков, которые могут быть наложены на карты генов-модификаторов заболевания.
Как и в случае почти всех научных открытий, исследование Сатклиффа основывается на более ранних данных. Несколько лет назад ученые Западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve) картировали три гена, модифицирующие накопление патологического бета-амилоида в мозге трансгенных мышей с моделью болезни Альцгеймера, в больших участках хромосом, каждый из которых содержит сотни генов. Использовав кроссы линий мышей В6 и D2, они изучили более 500 их потомков.
Основываясь на результатах этого исследования, Сатклифф применил свои базы данных генной экспрессии к мышиной модели болезни Альцгеймера, ища различия в экспрессии генов, которые коррелировали с различиями в предрасположенности к развитию заболевания, в линиях В6 и D2. Эта интенсивная работа включала в себя создание компьютерных программ, которые идентифицировали каждое генетическое отличие геномов В6 и D2, и проведение математического анализа их корреляции (известного как регрессионный анализ). Корреляции проводились между генотипическими различиями (В6 и D2) и количеством матричной РНК, вырабатываемой на основе более чем 25000 генов в определенной ткани у 40 рекомбинантных инбредных линий мышей. Эти корреляции были рассчитаны для 10 видов тканей, одной из которых была печень.
«Одним из ключевых аспектов этой работы было научиться задавать вопросы массивным базам данных для сбора информации об идентичности наследуемых генов-модификаторов», - говорит Сатклифф. «Это было новой и, в некотором смысле, новаторской работой: мы изобретали новый путь идентификации генов-модификаторов, сочетая все эти шаги и автоматизируя процесс. Мы поняли, что можно узнать, как модифицируется патогенный трансгенный эффект, без изучения самих трансгенных мышей».
Охота на гены выявила хороших кандидатов на роль каждого из трех генов-модификаторов, открытых учеными из Case Western, и один из этих кандидатов – ген мыши, соответствующий гену человека, одна из вариаций которого предрасполагает к раннему началу болезни Альцгеймера – представлял для ученых особый интерес.
«Продукт этого гена, белок пресенилин 2, является частью ферментного комплекса, принимающего участие в образовании патогенного бета-амилоида», - объясняет Сатклифф. «Неожиданно наследуемая экспрессия пресенилина 2 была обнаружена в печени, а не в мозге. Более активная экспрессия пресенилина 2 в печени коррелировала с большим накоплением бета-амилоида в мозге и развитием патологии, соответствующей болезни Альцгеймера».
Это открытие позволило предположить, что значительные концентрации бета-амилоида могут брать свое начало в печени, циркулировать в крови и попадать в мозг. Если это верно, блокирование выработки бета-амилоида в печени может защитить мозг.
Для проверки этой гипотезы Сатклифф и его коллеги поставили эксперимент in vivo, используя мышей дикого типа, так как у них наиболее точно воспроизводится среда, в которой происходит естественный синтез бета-амилоида. «Мы решили, что если амилоид мозга рождается в печени и переносится в мозг кровью, то это может наблюдаться у всех мышей, - говорит Сатклифф, - и, можно предсказать, у человека».
Мышам вводили иматиниб (imatinib) (коммерческое название Гливек (Gleevec), утвержденный FDA противораковый препарат), относительно новое лекарственное средство, одобренное в настоящее время для лечения хронической миелоидной лейкемии и опухолей желудочно-кишечного тракта. Препарат резко снижает синтез бета-амилоида в клетках нейробластомы, трансфицированных белком-предшественником амилоида (amyloid precursor protein, APP), а также в бесклеточных экстрактах, полученных из трансфицированных клеток. Важно отметить, что Гливек плохо проникает через гематоэнцефалический барьер как у мышей, так и у человека.
«Это свойство препарата и определило наш выбор», - объясняет Сатклифф. «Так как он не проникает через гематоэнцефалический барьер, мы смогли сфокусироваться на синтезе амилоида вне мозга и на том, как этот синтез может способствовать аккумуляции амилоида в мозге, где он ассоциирован с заболеванием».
Мышам вводили Гливек дважды в день в течение семи дней. Затем были забраны плазма и мозговая ткань и измерено количество бета-амилоида в крови и мозге. Результат: препарат резко сократил количество бета-амилоида не только в крови, но и в мозге, куда он не мог проникнуть. Таким образом, значительная часть амилоида мозга должна была быть синтезирована вне его, и иматиниб является кандидатом на роль препарата для профилактики и лечения болезни Альцгеймера.
Что касается будущего этого исследования, Сатклифф надеется найти партнера и инвесторов для проведения клинических испытаний и разработки новых препаратов.
Амилоидные бляшки рядом с обречёнными на гибель нейронами (иллюстрация David Brody / Washington University in St. Louis).
Плотные белковые бляшки и спутанные нейрофибриллярные клубки выедают человеческий мозг изнутри в процессе медленного прогрессирования болезни Альцгеймера. Кто же несёт ответственность за происходящее?
Внеклеточный протеин бета-амилоид образует те самые бляшки (виновен!), а избыточное фосфорилирование внутриклеточного тау-белка приводит к образованию рыхлых клубков (виновен!). Но каким образом эти внеклеточные амилоидные бляшки могут быть смертельно опасны для нейронов и как всё это связано с фосфорилированием тау-белка? До сих пор никто не дал по-настоящему ясного ответа на столь важные вопросы. К счастью, проблемой занялись учёные из Виргинского университета (США): их работа в самом начале, но уже есть интересные результаты.
Как оказалось, нейроны погибают не из-за какого-то там непонятного прямого отравления, а из-за того, что присутствие бета-амилоидов приводит к некорректному протеканию важнейшего клеточного процесса: амилоиды заставляют нейроны запустить клеточный цикл, который те никак не могут закончить и погибают, так и не завершив деления.
Учёным уже удалось обнаружить несколько потенциальных биомаркеров, позволяющих проводить максимально раннюю диагностику этого заболевания (задолго до появления каких-либо симптомов), а также предложить новые идеи, касающиеся создания эффективной терапии.
В соответствии с результатами прямых наблюдений, в течение 24 часов нахождения рядом с амилоидами обычные нейроны начинают подготовку к клеточному делению с удвоения молекулы ДНК. С другой стороны, нейроны с выключенным геном тау-протеина никак не реагируют на присутствие бляшек амилоидов. Если не вдаваться в детали, то общее объяснение напрашивается само собой: в процесс вовлечён некий клеточный сигнальный каскад, связывающий находящийся рядом бета-амилоид и внутриклеточный тау-белок. Осталось докопаться до деталей - до тех белков и сигнальных молекул, которые организуют каскад. Таким образом исследователи идентифицировали несколько ферментов киназ, вовлечённых в регулирование клеточного цикла или модификацию тау-протеина.
Каждая из трёх киназ - fyn, CAMKII и PKA - должна быть активирована для того, чтобы нейрон мог войти в клеточный цикл, и каждая модифицирует тау-белок в определённых местах. В случае мутации в любом из этих мест бета-амилоид теряет способность подталкивать нейроны ко вхождению в клеточный цикл.
В опытах на мышах было показано, что в случае, когда экспрессия тау-протеина в клетках нейронов подавлена, образование амилоидных бляшек не оказывает негативного воздействия на мозг и способности животного (обучаемость и память). Это интригующее наблюдение было подтверждено данными вскрытия: мозг зверька сохранял абсолютную целостность даже в присутствии очень значительных количеств расплодившихся амилоидных отложений.
Подготовлено по материалам Nature News.
– общее, системное заболевание организма, при котором происходит отложение специфического гликопротеида (амилоида) в органах и тканях с нарушением функции последних. При амилоидозе могут поражаться почки (нефротический синдром, отечный синдром), сердце (сердечная недостаточность, аритмии), ЖКТ, опорно-двигательный аппарат, кожа. Возможно развитие полисерозита, геморрагического синдрома, психических нарушений. Достоверной диагностике амилоидоза способствует обнаружение амилоида в биопсийных образцах пораженных тканей. Для лечения амилоидоза проводится иммунодепрессивная и симптоматическая терапия; по показаниям - перитонеальный диализ, трансплантация почек и печени.
МКБ-10
E85
Общие сведения
Амилоидоз – заболевание из группы системных диспротеинозов, протекающее с образованием и накоплением в тканях сложного белково-полисахаридного соединения - амилоида. Распространенность амилоидоза в мире в значительной мере географически детерминирована: так, периодическая болезнь чаще встречается в странах средиземноморского бассейна; амилоидная полиневропатия – в Японии, Италии, Швеции, Португалии и т. д. Средняя частота амилоидоза в популяции составляет 1 случай на 50 тыс. населения. Болезнь обычно развивается у лиц старше 50-60 лет. Учитывая тот факт, что при амилоидозе поражаются практически все системы органов, заболевание изучается различными медицинскими дисциплинами: ревматологией , урологией, кардиологией, гастроэнтерологией, неврологией и др.
Причины амилоидоза
Вопросы этиологии первичного амилоидоза до конца не изучены. Вместе с тем, известно, что вторичный амилоидоз обычно ассоциируется с хроническими инфекционными (туберкулезом , сифилисом , актиномикозом) и гнойно-воспалительными заболеваниями (остеомиелитом , бронхоэктатической болезнью , бактериальным эндокардитом и др.), реже - опухолевыми процессами (лимфогранулематозом , лейкозом , раком висцеральных органов). Реактивный амилоидоз может развиваться у больных с атеросклерозом , псориазом , ревмопатологией (ревматоидным артритом , болезнью Бехтерева), хроническим воспалением (неспецифическим язвенным колитом , болезнью Крона), мультисистемными поражениями (болезнью Уиппла , саркоидозом) . Среди факторов, способствующих развитию амилоидоза, первостепенное значение имеют гиперглобулинемия, нарушения функционирования клеточного иммунитета, генетическая предрасположенность и др.
Патогенез
Среди многочисленных версий амилоидогенеза наибольшее число сторонников имеют теория диспротеиноза, локального клеточного генеза, иммунологическая и мутационная теории. Теория локального клеточного генеза рассматривает лишь процессы, происходящие на клеточном уровне (образование фибриллярных предшественников амилоида системой макрофагов), в то время как образование и накопление амилоида происходит вне клетки. Поэтому теория локального клеточного генеза не может считаться исчерпывающей.
Согласно теории диспротеиноза, амилоид является продуктом аномального белкового обмена. Основные звенья патогенеза амилоидоза - диспротеинемия и гиперфибриногенемия способствуют накоплению в плазме грубодисперсных фракций белка и парапротеинов. Иммунологическая теория происхождения амилоидоза связывает образование амилоида с реакцией антиген-антитело, в которой антигенами выступают чужеродные белки или продукты распада собственных тканей. При этом отложение амилоида происходит преимущественно в местах формирования антител и избытка антигенов. Наиболее универсальной является мутационная теория амилоидоза, учитывающая огромное разнообразие мутагенных факторов, имеющих возможность вызвать аномальный синтез белка.
Амилоид представляет собой сложный гликопротеид, состоящий из фибриллярных и глобулярных белков, тесно связанных с полисахаридами. Амилоидные отложения накапливаются в интиме и адвентиции кровеносных сосудов, строме паренхиматозных органов, железистых структурах и т. д. При незначительных отложениях амилоида изменения выявляются лишь на микроскопическом уровне и не приводят к функциональным нарушениям. Выраженное скопление амилоида сопровождается макроскопическими изменениями пораженного органа (увеличением объема, сальным или восковым видом). В исходе амилоидоза развивается склероз стромы и атрофия паренхимы органов, их клинически значимая функциональная недостаточность.
Классификация
В соответствии с причинами различают первичный (идиопатический), вторичный (реактивный, приобретенный), наследственный (семейный, генетический) и старческий амилоидоз. Встречается различные формы наследственного амилоидоза : средиземноморская лихорадка, или периодическая болезнь (приступы жара, боли в животе, запор, диарея, плеврит, артрит, высыпания на коже), португальский нейропатический амилоидоз (периферическая полинейропатия, импотенция, нарушения сердечной проводимости), финский тип (атрофия роговицы, краниальная невропатия), датский вариант (кардиопатический амилоидоз) и мн. др.
В зависимости от преимущественного поражения органов и систем выделяют нефропатический (амилоидоз почек), кардиопатический (амилоидоз сердца), нейропатический (амилоидоз нервной системы), гепатопатический (амилоидоз печени), эпинефропатический (амилоидоз надпочечников), АРUD-амилоидоз, амилоидоз кожи и смешанный тип заболевания. Кроме этого, в международной практике принято различать локальный и генерализованный (системный) амилоидоз. К локализованным формам, как правило, развивающимся у лиц старческого возраста, относятся амилоидоз при болезни Альцгеймера, сахарном диабете 2-го типа , эндокринных опухолях, опухолях кожи, мочевого пузыря и др. В зависимости от биохимического состава амилоидных фибрилл среди системных форм амилоидоза выделяют следующие типы:
- AL - в составе фибрилл легкие цепи Ig (при болезни Вальденстрема , миеломной болезни , злокачественных лимфомах);
- AA – в составе фибрилл острофазный сывороточный α-глобулин, сходный по своим характеристикам с С-реактивным белком (при опухолевых и ревматических заболеваниях, периодической болезни и др.);
- Aβ2М - в составе фибрилл β2-микроглобулин (при хронической почечной недостаточности у больных, находящихся на гемодиализе);
- ATTR – в составе фибрилл транспортный белок транстиретин (при семейных наследственных и старческих формах амилоидоза).
Симптомы амилоидоза
Клинические проявления амилоидоза отличаются многообразием и зависят от выраженности и локализации амилоидных отложений, биохимического состава амилоида, «стажа» заболевания, степени нарушения функции органов. В латентной стадии амилоидоза, когда отложения амилоида могут быть обнаружены только микроскопически, симптоматика отсутствует. По мере развития и прогрессирования функциональной недостаточности того или иного органа нарастают клинические признаки заболевания.
При амилоидозе почек длительно текущая стадия умеренной протеинурии сменяется развитием нефротического синдрома . Переход к развернутой стадии может быть связан с перенесенной интеркуррентной инфекцией, вакцинацией, переохлаждением, обострением основного заболевания. Постепенно нарастают отеки (сначала на ногах, а затем на всем теле), развивается нефрогенная артериальная гипертензия и почечная недостаточность. Возможно возникновение тромбоза почечных вен . Массивная потеря белка сопровождается гипопротеинемией, гиперфибриногенемией, гиперлипидемией, азотемией. В моче обнаруживается микро-, иногда макрогематурия, лейкоцитурия. В целом в течение амилоидоза почек выделяют раннюю безотечную стадию, отечную стадию, уремическую (кахектическую) стадию.
Амилоидоз сердца протекает по типу рестриктивной кардиомиопатии с типичными клиническими признаками – кардиомегалией, аритмией , прогрессирующей сердечной недостаточностью . Больные жалуются на одышку, отеки, слабость, возникающую при незначительных физических нагрузках. Реже при амилоидозе сердца развивается полисерозит (асцит , экссудативный плеврит и перикардит).
Поражение ЖКТ при амилоидозе характеризуется амилоидной инфильтрацией языка (макроглассией), пищевода (ригидностью и нарушением перистальтики), желудка (изжогой, тошнотой), кишечника (запорами, диареей, синдромом мальабсорбции , кишечной непроходимостью). Возможно возникновение желудочно-кишечных кровотечений на различных уровнях. При амилоидной инфильтрации печени развивается гепатомегалия , холестаз , портальная гипертензия . Поражение поджелудочной железы при амилоидозе обычно маскируется под хронический панкреатит .
Амилоидоз кожи протекает с появлением множественных восковидных бляшек (папул, узелков) в области лица, шеи, естественных кожных складок. По внешним признакам поражение кожи может напоминать склеродермию , нейродермит или красный плоский лишай . Для амилоидного поражения опорно-двигательного аппарата типично развитие симметричного полиартрита , запястного туннельного синдрома, плечелопаточного периартрита , миопатии . Отдельные формы амилоидоза, протекающие с вовлечением нервной системы, могут сопровождаться полинейропатией, параличами нижних конечностей, головными болями, головокружением, ортостатической гипотензией, потливостью, деменцией и т. д.
Диагностика
), эндоскопических исследований (ЭГДС , ректороманоскопия). Об амилоидозе следует думать при сочетании протеинурии, лейкоцитурии, цилиндрурии с гипопротеинемией, гиперлипидемией (повышением в крови содержания холестерина, липопротеидов, триглицеридов), гипонатриемией и гипокальциемией, анемией, снижением количества тромбоцитов. Электрофорез сыворотки крови и мочи позволяет определить наличие парапротеинов.Окончательная диагностика амилоидоза возможна после обнаружения амилоидных фибрилл в пораженных тканях. С этой целью может производиться биопсия почки , лимфатических узлов , десен, слизистой оболочки желудка , прямой кишки . Установлению наследственного характера амилоидоза способствует тщательный медико-генетический анализ родословной.
Лечение амилоидоза
Отсутствие полноты знаний об этиологии и патогенезе заболевания обусловливают трудности, связанные с лечением амилоидоза. При вторичном амилоидозе важное значение имеет активная терапия фонового заболевания. Рекомендации по питанию предполагают ограничение приема поваренной соли и белка, включение в рацион сырой печени. Симптоматическая терапия амилоидоза зависит от наличия и выраженности тех или иных клинических проявлений. В качестве патогенетической терапии могут назначаться препараты 4-аминохинолинового ряда (хлорохин), диметилсульфоксид, унитиол, колхицин. Для терапии первичного амилоидоза используются схемы лечения цитостатиками и гормонами (мельфолан+преднизолон, винкристин+доксорубицин+дексаметазон). При развитии ХПН показан гемодиализ или перитонеальный диализ . В отдельных случаях ставится вопрос о трансплантации почек или печени.
Прогноз
Течение амилоидоза носит прогрессирующий, практически необратимый характер. Заболевание может отягощаться амилоидными язвами пищевода и желудка, кровотечениями, печеночной недостаточностью , сахарным диабетом и др. При развитии хронической почечной недостаточности средняя продолжительность жизни больных составляет около 1 года; при развитии сердечной недостаточности – около 4 месяцев. Прогноз вторичного амилоидоза определяется возможностью терапии основного заболевания. Более тяжелое течение амилоидоза отмечается у пожилых пациентов.
После 65 лет риск развития болезни Альцгеймера удваивается каждые 5 лет. Теперь новое исследование обнаружило, что способность головного мозга выводить токсические фрагменты белка, связанные с заболеванием, значительно снижается у пожилых людей.
После 65 лет риск развития болезни Альцгеймера удваивается каждые 5 лет.
В журнале Annals of Neurology исследователи из Вашингтонского Университета в Сент-Луисе, штат Миссури, описали, как они обнаружили, что мозгу пожилых людей требуется гораздо больше времени, чтобы вывести бета-амилоид 42, основной ингредиент белковых бляшек, которые накапливаются в головном мозге при болезни Альцгеймера.
Рэндалл Дж. Бейтман, старший автор и профессор неврологии, сказал: «Мы обнаружили, что людям в 30 лет обычно требуется около 4 часов, чтобы вывести половину бета-амилоида 42 из головного мозга. В этом новом исследовании, мы показали, что в возрасте 80 лет этот процесс занимает больше 10 часов».
Если его не вывести, существует больше шансов, что бета-амилоид 42 – фрагмент белка, который является естественным побочным продуктом деятельности мозга – будет свертываться в бляшки, которые нарушают функции головного мозга, такие как коммуникация между клетками.
Ученые давно подозревали, что эти бляшки являются одним из главных факторов болезни Альцгеймера – формы деменции (слабоумия).
Деменция является прогрессирующим заболеванием, при котором память, мышление и поведение ухудшаются до тех пор, пока пациент больше не может поддерживать разговор и ухаживать за собой. Хотя эта болезнь поражает, в основном, пожилых людей, это не является нормальной составляющей старения.
По данным Всемирной организации здравоохранения, примерно 48 миллионов людей в мире страдают деменцией, и эта цифра растет почти на 8 миллионов каждый год. Болезнь Альцгеймера составляет примерно две третьих этих случаев.
Более низкие значения выведения бета-амилоида 42 у людей с симптомами болезни Альцгеймера
В своем исследовании профессор Бейтман и его коллеги протестировали 100 добровольцев в возрасте от 60 до 87 лет. У половины из этих участников наблюдались клинические признаки болезни Альцгеймера, такие как проблемы с памятью, а 62 участника имели формирование бляшек в головном мозге.
Исследователи установили наличие этих признаков и симптомов во время детального психического и физического обследования, которое прошли участники. Кроме сканирования головного мозга для обследования на наличие бляшек, ученые протестировали спинномозговую жидкость участников, используя технологию, которую они разработали самостоятельно.
При помощи этой технологии – названной SILK (stable isotope-linked kinetics – стабильная кинетика, связанная с изотопами) – исследователи смогли наблюдать, что происходит с бета-амилоидом 42 и другими белками.
У участников, в которых наблюдались свидетельства наличия бляшек, ученые обнаружили, что бета-амилоид 42 был более склонен к выходу из жидкости, омывающей головной мозг, и накапливанию в бляшках.
Кроме того, более низкие темпы выведения бета-амилоида 42 – такие как те, что исследователи увидели у пожилых участников – были связаны с симптомами болезни Альцгеймера, включая ухудшение памяти, изменения личности и деменцию.
Профессор Бейтман говорит, что ученые считают, что головной мозг имеет четыре способа утилизации бета-амилоида: перемещение его в спинной мозг, перемещение через гематоэнцефалический барьер, растворение или поглощение с другими белками, отложение в виде бляшек. Он приходит к выводу:
«При помощи дополнительных исследований, таких как это, мы надеемся определить, какой из первых трех способов утилизации бета-амилоида замедляется со старением головного мозга. Это может помочь нам в попытках разработки новых методов лечения».
22 Июля 2016Прозрачный мозг и 3D атлас амилоидных бляшек
Исследователи из университета Рокфеллера (США) использовали недавно разработанный метод визуализации, делающий ткань мозга прозрачной. Это позволило им увидеть объемную картину расположения скоплений патологического белка, бета-амилоидных бляшек, в мозге умерших людей, страдавших болезнью Альцгеймера.
Наличие и распределение в мозге скоплений патологического белка бета-амилоида, который считается «спусковым механизмом» для цепочки событий, ведущих к гибели нейронов, до последнего времени определяли, анализируя срезы мозга. Подготовка срезов отнимает много времени, последующая трехмерная реконструкция требует кропотливой работы и может оказаться неточной. В любом случае, полученное представление будет ограниченным, потому что мозг – сложная трехмерная структура, с множеством взаимосвязанных компонентов, которую трудно полноценно реконструировать по данным срезов. Нужен был способ увидеть картину в целом.
Такие методы пространственной визуализации мозга как позитронно-эмиссионная и функциональная магнитно-резонансная томография показывают активность различных зон мозга, но для изучения распределения бета-амилоида непригодны. Зато в самый раз пришелся недавно разработанный метод под названием iDISCO (immunolabeling-enabled 3D imaging of solvent cleared organs).
Ткань мозга примерно на 60% состоит из жиров. Если их удалить, мозг становится, по словам ученых, твердым и прозрачным, почти «как стекло». По методике iDISCO мозг пропитывают составом, который придает жирам электрический заряд, а потом подвергают воздействию электрического поля с противоположным зарядом. Получается «магнит», который «вытягивает» жир из мозга.
Сами бляшки окрашивали с помощью иммунологических методов, после чего они стали видны в объеме - в целом полушарии мозга мыши и в небольших фрагментах мозга человека. Оказалось, что у мышей-моделей болезни Альцгеймера бляшки достаточно малы, однородны по размеру и форме и не сгруппированы, в отличие от мозга больного человека, где видна неоднородность, бляшки более крупные, и наблюдаются сложные трехмерные амилоидные структуры.
Скопления бета-амилоида окрашены лиловым цветом
Ученые надеются, что сопоставляя симптомы пациента и посмертную картину распределения в его мозге бета-амилоида, можно будет научиться различать типы болезни Альцгеймера, которая может оказаться не одним, а несколькими состояниями, потому что не всегда количество амилоидных бляшек соответствует тяжести заболевания. Иногда бляшек много, но слабоумие не наступает, а иногда бляшек вроде бы нет, но есть симптомы заболевания. Возможно, по этой причине проваливаются клинические испытания разрабатываемых препаратов: потому, что они имеют разную эффективность при разных вариантах болезни. Пока нет способа эти варианты различать, и трехмерная визуализация бляшек, их расположения, анализ структур, которые они образуют, может помочь научиться этому.
16 Сентября 2014Мозг способен компенсировать пагубное действие амилоидных бляшек
На ранних стадиях болезни Альцгеймера мозг человека может особым образом реорганизовываться, что откладывает появления симптомов заболевания.
читать 22 Августа 2014Болезнь Альцгеймера: насколько мы близки к решению проблемы?
Очень редко случаются дни, когда в медицинских новостных лентах нет ни одного сообщения об исследовании, посвященном болезни Альцгеймера. Однако на каком этапе развития находится это исследовательское направление?
читать 25 Марта 2014Еще один антидиабетический препарат поможет при болезни Альцгеймера?
Антидиабетический препарат прамлинтид уменьшает количество бета-амилоидных бляшек в ткани мозга и улучшает способность к обучению и запоминанию в двух экспериментальных моделях болезни Альцгеймера.
читать 26 Декабря 2012Подавление иммунного ответа поможет при болезни Альцгеймера?
Инактивация иммунного комплекса, запускающего воспалительные реакции в ткани головного мозга, подавляет течение болезни Альцгеймера.