Назад
Крупное исследование белков плазмы крови проясняет биологию деменции и может помочь найти методы лечения.
Развитие деменции, часто в результате болезни Альцгеймера, в позднем возрасте связано с аномальным уровнем десятков белков в крови на пять лет ранее, согласно новому исследованию, проведенному под руководством ученых из Школы общественного здравоохранения Джона Хопкинса Блумберга. Большинство из этих белков ранее не были известны как связанные с деменцией, что позволяет выявить новые мишени для профилактической терапии.
Выводы основаны на новом анализе образцов крови более десяти тысяч людей среднего и пожилого возраста - образцов, которые были взяты и сохранены в ходе масштабных исследований десятилетия назад в рамках продолжающегося исследования. Исследователи связали аномальные уровни 38 белков в крови с повышенным риском развития болезни Альцгеймера в течение пяти лет. Из этих 38 белков 16, как оказалось, предсказывают риск развития болезни Альцгеймера на два десятилетия вперед.
Хотя большинство из этих маркеров риска могут быть лишь побочными продуктами медленного процесса развития болезни Альцгеймера, анализ указал на высокий уровень одного белка, SVEP1, как на вероятную причину, способствующую этому процессу. Исследование было опубликовано 14 мая в Nature Aging.
"Это самый полный анализ такого рода на сегодняшний день и он проливает свет на множество биологических механизмов, связанных с болезнью Альцгеймера", - говорит старший автор исследования Джозеф Кореш. "Некоторые из белков, которые мы обнаружили, являются лишь индикаторами возможного развития болезни, но часть из них может иметь патогенетическое значение, что очень интересно, поскольку это дает возможность направить на эти белки будущие методы лечения".
По оценкам, более шести миллионов американцев страдают болезнью Альцгеймера, наиболее распространенным видом деменции, необратимым смертельным заболеванием, которое приводит к потере когнитивных и физических функций. Несмотря на десятилетия интенсивных исследований, не существует методов лечения, способных замедлить процесс болезни, не говоря уже о том, чтобы остановить или обратить его вспять. Ученые полагают, что лучше всего лечить болезнь Альцгеймера до появления симптомов деменции.
Но в клетках и крови человека содержатся десятки тысяч различных белков и в последние годы были усовершенствованы методы измерения многих из них в одном небольшом образце крови. Сможет ли более полный анализ с использованием таких методов выявить другие предвестники болезни Альцгеймера? Именно на этот вопрос Кореш и его коллеги попытались ответить в новом исследовании.
Первоначальный анализ исследователей охватывал образцы крови, взятые в 2011-13 годах у более чем 4800 участников старшего-среднего возраста в рамках исследования Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) - крупного эпидемиологического исследования факторов риска и исходов сердечно-сосудистых заболеваний, которое проводится в четырех районах США с 1985 года. Исследователи, сотрудничающие с компанией SomaLogic, занимающейся лабораторными технологиями, использовали недавно разработанную ими технологию SomaScan для регистрации уровней почти 5 000 различных белков в образцах, хранящихся в банке ARIC.
Исследователи проанализировали результаты и обнаружили 38 белков, аномальные уровни которых были значительно связаны с повышенным риском развития болезни Альцгеймера в течение пяти лет после забора крови. Затем они использовали SomaScan для измерения уровня белков в более чем 11 000 образцах крови, взятых у гораздо более молодых участников ARIC в 1993-95 годах. Они обнаружили, что аномальные уровни 16 из 38 ранее идентифицированных белков были связаны с развитием болезни Альцгеймера в течение почти двух десятилетий между взятием крови и последующим клиническим обследованием в 2011-13 годах.
Чтобы проверить эти результаты в другой популяции пациентов, ученые проанализировали результаты более раннего исследования SomaScan образцов крови, взятых в 2002-06 годах в ходе исландского исследования. В этом исследовании анализировались белки, включая 13 из 16 белков, выявленных в ходе анализа ARIC. Из этих 13 белков шесть вновь оказались связаны с риском развития болезни Альцгеймера в течение примерно 10-летнего периода наблюдения. В ходе дальнейшего статистического анализа исследователи сравнили выявленные белки с данными прошлых исследований генетической связи с болезнью Альцгеймера.
Сравнение дало серьезное основание полагать, что один из выявленных белков, SVEP1, является не просто случайным маркером риска развития болезни Альцгеймера, а участвует в инициировании или развитии заболевания.
SVEP1 - это белок, нормальные функции которого остаются несколько загадочными, хотя в исследовании, опубликованном ранее в этом году, его связывали с атеросклеротическим утолщением стенок артерий. Другие белки, связанные с риском развития болезни Альцгеймера в данном исследовании, включают несколько ключевых иммунных белков - что согласуется с результатами десятилетий исследований, связывающих болезнь Альцгеймера с аномально интенсивной иммунной активностью в мозге.
Исследователи планируют продолжать использовать такие методы, как SomaScan, для анализа белков в хранящихся в банках образцов крови, полученных в ходе долгосрочных исследований, чтобы выявить потенциальные пути, провоцирующие развитие болезни Альцгеймера - потенциальная стратегия, позволяющая предложить новые подходы к лечению болезни Альцгеймера. Ученые также изучают, как уровни белков в образцах ARIC связаны с другими заболеваниями, такими как сосудистые заболевания мозга, сердца и почек.
Keenan A. Walker et al. Крупномасштабный протеомный анализ плазмы выявляет белки и механизмы, связанные с риском развития деменции (аннотация).
Протеомные изменения в плазме крови, предшествующие началу деменции, могут дать представление о биологии заболевания и выявить новые биомаркеры и пути вмешательства. Мы провели количественную оценку 4 877 белков плазмы крови у пожилых людей, не страдающих деменцией, в когорте Atherosclerosis Risk in Communities и выполнили исследование широких протеомных ассоциаций риска развития деменции в течение пяти лет (n = 4 110; 428 инцидентов).
После коррекции Бонферрони 38 белков были связаны с инцидентной деменцией . Из них 16 также были связаны с риском развития деменции в позднем возрасте при измерении в плазме крови, собранной почти на 20 лет раньше, в середине жизни. Двухвыборочная рандомизация причинно связала два ассоциированных с деменцией белка (SVEP1 и ангиостатин) с болезнью Альцгеймера.
SVEP1, иммунологически релевантный белок клеточной адгезии, оказался частью более крупных сетей белков, связанных с деменцией, а его циркулирующие уровни были связаны с атрофией в областях мозга, уязвимых к патологии Альцгеймера. Анализ более широкого набора ассоциированных с деменцией белков показал, что в патогенезе деменции участвуют иммунные, липидные, метаболические сигнальные механизмы и процессы гемостаза.
Еще статьи о новых биомаркерах болезни Альцгеймера здесь, здесь и здесь.
