Назад
Новое исследование Института психиатрии, психологии и нейронаук при Королевском колледже Лондона позволило создать тест на основе крови, который может быть использован для прогнозирования риска развития болезни Альцгеймера за 3,5 года до клинического диагноза.
Исследование, опубликованное в журнале Brain, подтверждает идею о том, что компоненты крови человека могут модулировать образование новых клеток мозга - процесс, называемый нейрогенезом. Нейрогенез происходит в важной части мозга под названием гиппокамп, которая участвует в обучении и памяти. Хотя болезнь Альцгеймера влияет на формирование новых клеток мозга в гиппокампе на ранних стадиях заболевания, предыдущие исследования смогли изучить нейрогенез только на более поздних стадиях с помощью вскрытий.
Чтобы понять ранние изменения, исследователи собирали образцы крови в течение нескольких лет у 56 человек с легким когнитивным расстройством (MCI) - состоянием, когда у человека начинает ухудшаться память или когнитивные способности. Хотя не у всех людей, страдающих MCI, в дальнейшем развивается болезнь Альцгеймера, у людей с этим заболеванием диагноз ставится гораздо чаще, чем у населения в целом. Из 56 участников исследования у 36 был поставлен диагноз "болезнь Альцгеймера".
Александра Марушак, один из первых авторов исследования объясняет: "В нашем исследовании мы обрабатывали клетки мозга кровью, взятой у людей с MCI, изучая, как эти клетки меняются в ответ на кровь по мере прогрессирования болезни Альцгеймера". Изучая, как кровь влияет на клетки мозга, исследователи сделали несколько ключевых открытий. Образцы крови, собранные у участников, у которых впоследствии ухудшилось состояние и развилась болезнь Альцгеймера, способствовали снижению роста и деления клеток и увеличению апоптотической гибели клеток. Однако исследователи отметили, что эти образцы также увеличивали преобразование незрелых клеток мозга в нейроны гиппокампа.
Хотя основные причины усиленного нейрогенеза остаются неясными, исследователи предполагают, что он может быть ранним компенсаторным механизмом нейродегенерации (потери клеток мозга), с которой сталкиваются люди, страдающие болезнью Альцгеймера. "Предыдущие исследования показали, что кровь молодых мышей может оказывать омолаживающий эффект на когнитивные способности старых мышей, улучшая нейрогенез гиппокампа. Это натолкнуло нас на мысль смоделировать процесс нейрогенеза в эксперименте с использованием клеток человеческого мозга и человеческой крови. В нашем исследовании мы стремились использовать эту модель для понимания процесса нейрогенеза и использовать происходящие в нем изменения для прогнозирования болезни Альцгеймера и нашли первое доказательство того, что кровеносная система организма может влиять на способность мозга образовывать новые клетки", - рассказала Марушак.
Когда исследователи использовали только образцы крови, собранные в наиболее отдаленные сроки от момента диагностирования болезни Альцгеймера у участников, они обнаружили, что изменения в нейрогенезе происходят за 3,5 года до клинического диагноза. "Наши результаты чрезвычайно важны, они потенциально позволяют предсказывать начало болезни Альцгеймера на ранней стадии неинвазивным способом. Это может дополнить другие биомаркеры крови, отражающие классические признаки болезни, такие как накопление амилоида и тау", - комментирует Марушак. "Теперь важно подтвердить эти результаты на большей и разнообразной группе людей. Мы рады потенциальным возможностям применения использованного нами теста на основе крови. Например, он может помочь в стратификации людей с проблемами памяти для клинических испытаний препаратов, модифицирующих болезнь Альцгеймера".
Исследователи говорят, что эти результаты могут дать возможность глубже понять изменения, которые претерпевает мозг на самых ранних стадиях болезни Альцгеймера.
Aleksandra Maruszak et al. Прогнозирование прогрессирования болезни Альцгеймера с помощью прогениторов гиппокампа человека, подвергшихся воздействию сыворотки крови (аннотация).
Нейрогенез взрослого гиппокампа важен для обучения и памяти и изменяется на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Поскольку нейрогенез гиппокампа модулируется системной средой кровообращения, оценка влияния системной среды на нейрогенез гиппокампа может служить ранним биомаркером прогрессирования болезни Альцгеймера.
Здесь мы использовали анализ in vitro для моделирования влияния системной среды на нейрогенез гиппокампа. Линия клеток-предшественников гиппокампа человека была обработана образцами сыворотки крови людей с легкими когнитивными нарушениями, которые либо прогрессировали до болезни Альцгеймера, либо оставались когнитивно стабильными. Прогрессирование легкого когнитивного расстройства до болезни Альцгеймера характеризовалось, прежде всего, снижением пролиферации, увеличением гибели клеток и увеличением нейрогенеза. Подмножество "базовых" клеточных показателей вместе с уровнем образования смогли предсказать прогрессирование болезни Альцгеймера.
Этот анализ может стать мощной платформой для раннего прогнозирования, мониторинга прогрессирования болезни и дальнейших механистических исследований.
