Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи измерил значительную и потенциально важную разницу между мозгом пациентов с наследственной формой болезни Альцгеймера и здоровыми членами семьи, у которых нет мутации этого заболевания.
Исследователям известно, что бета-амилоид, фрагмент белка, накапливается в бляшках в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Они считают, что бляшки вызывают потерю памяти и другие когнитивные проблемы, которые характеризуют болезнь. Нормальный метаболизм мозга производит различные формы бета-амилоида.
Новое исследование показывает, что участники исследования с генетическими мутациями, которые вызывают раннее начало болезни Альцгеймера, производят примерно на 20 процентов больше определенной формы бета-амилоида, известной как бета-амилоид 42, чем члены семьи, у которых нет мутации Альцгеймера.
Ученые обнаружили еще одно, более удивительное различие, связанное с бета-амилоидом 42 у носителей мутации: признаки того, что бета-амилоид 42 выпадает из спинномозговой жидкости намного быстрее, чем другие формы бета-амилоида. Это может быть связано с тем, что бета-амилоид 42 откладывается на амилоидных бляшках головного мозга.
"Эти результаты показывают, насколько мы должны воздействовать на амилоид бета 42 с помощью лекарств от болезни Альцгеймера," сказал Рэндалл Бейтман, доктор медицины, Чарльз Ф. и Джоанн Найт, заслуженный профессор неврологии. "Мы надеемся, что это и другие исследования приведут к разработке профилактических методов лечения, позволяющих отсрочить или даже предотвратить болезнь Альцгеймера."
Исследование появится 12 июня в журнале Science Translational Medicine.
Помимо помощи в разработке методов лечения наследственной болезни Альцгеймера, исследования этих состояний помогли ученым заложить основу для достижений в лечении гораздо более распространенных спорадических форм болезни.
На три формы приходится большая часть бета-амилоида, обнаруженного в спинномозговой жидкости: бета-амилоид 38, 40 и 42. Более ранние исследования человеческого мозга после смерти и исследования на животных показали, что бета-амилоид 42 является наиболее важным фактором, способствующим развитию болезни Альцгеймера. Новое исследование не только подтверждает эту связь, но и впервые дает количественную оценку перепроизводства бета-амилоида 42 в мозге живого человека.
Бейтман, соавтор разработавший методику измерения скорости образования бета-амилоида и его удаления из спинномозговой жидкости, связался с несколькими коллегами из Вашингтонского университета, чтобы узнать, могут ли они разработать способ анализа типов бета-амилоида, вырабатываемых в головном мозге.
Бейтман, эксперт по метаболизму Брюс Паттерсон, доктор философии, и биомедицинский инженер Дональд Элберт, доктор философии, создали новую математическую модель для описания производства и удаления бета-амилоида.
Ученые применили модель к данным 11 участников исследования с мутациями Альцгеймера и 12 родственников, у которых не было генетических ошибок, вызывающих болезнь Альцгеймера. Модель позволила ученым сравнить скорость продуцирования различных форм белка, выявив увеличение выработки бета-амилоида 42 у субъектов с геном Альцгеймера.
"Работая изолированно, любой из нас, скорее всего, получил бы неправильный ответ или вообще не получил бы ответа," Эльберт сказал. "Объединение наших различных наборов навыков позволяет нам решать очень сложную физиологическую проблему."
Ученые тестируют новую модель на данных примерно 100 пациентов с болезнью Альцгеймера.
"Мы надеемся, что наши новые идеи о производстве и удалении амилоидных бета-белков проложат путь для будущих исследований, направленных на понимание и изменение метаболических процессов, лежащих в основе этого разрушительного заболевания," Паттерсон сказал.