Новая форма белка Альцгеймера, обнаруженная в жидкости, окружающей головной и спинной мозг, указывает, на какой стадии заболевания находится человек, и отслеживает клубки тау-белка в головном мозге, согласно исследованию исследователей школы Вашингтонского университета. медицины в Санкт-Петербурге. Луи. Считается, что клубки тау токсичны для нейронов, и их распространение по мозгу предвещает смерть мозговой ткани и снижение когнитивных функций. Путаница появляются, когда ранняя бессимптомная стадия болезни Альцгеймера переходит в симптоматическую.
Открытие так называемой тау-области связывания микротрубочек (MTBR tau) в спинномозговой жидкости могло бы привести к способу диагностики людей на самых ранних стадиях болезни Альцгеймера, до того, как у них появятся симптомы или когда их симптомы все еще слабы и легко ошибочно диагностируются. Это также может ускорить поиск методов лечения разрушительного заболевания, предоставив относительно простой способ оценить, замедляет или останавливает экспериментальное лечение распространение токсичных клубков.
Исследование опубликовано дек. 7 в журнале Brain.
"Этот биомаркер жидкости тау-белка MTBR измеряет тау-белок, образующий клубки, и может подтвердить стадию болезни Альцгеймера, указав, сколько патологии тау-белка присутствует в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера," сказал старший автор Рэндалл Дж. Бейтман, доктор медицины, Чарльз Ф. и Джоанн Найт, заслуженный профессор неврологии. Бейтман лечит пациентов с болезнью Альцгеймера в Медицинском кампусе Вашингтонского университета. "Если мы сможем применить это в клинике, у нас будет способ узнать, связаны ли симптомы человека с тау-патологией при болезни Альцгеймера и где они находятся в процессе болезни, без необходимости делать сканирование мозга. Как врач, эта информация бесценна для информирования о лечении пациентов и в будущем для принятия решений о лечении."
Болезнь Альцгеймера начинается, когда белок мозга, называемый амилоидом, начинает формировать бляшки в головном мозге. Во время этой амилоидной стадии, которая может длиться два десятилетия и более, у людей не наблюдается признаков снижения когнитивных функций. Однако вскоре после того, как клубки тау-белка начинают распространяться по нейронам, люди начинают проявлять замешательство и потерю памяти, а сканирование мозга показывает возрастающую атрофию мозговой ткани.
Сплетения тау-белка можно обнаружить с помощью сканирования мозга с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), но сканирование мозга требует много времени, дорого и доступно не везде. Бейтман и его коллеги разрабатывают диагностические тесты крови на болезнь Альцгеймера на основе амилоида или другой формы тау-белка, но ни один из тестов не может определить количество клубков тау на разных стадиях заболевания.
MTBR тау – это нерастворимый фрагмент белка тау и основной компонент клубков тау. Бейтман и первый автор Канта Хори, доктор философии.D., приехавший к нам ученый в лаборатории Бейтмана понял, что определенные виды тау-тау MTBR были обогащены в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, и что измерение уровней этих видов в спинномозговой жидкости, которая омывает мозг, может быть способом оценить, насколько широко токсичные клубки распространились по мозгу. Предыдущие исследователи, использующие антитела против тау-белка, не смогли обнаружить MTBR тау в спинномозговой жидкости. Но Хори и его коллеги разработали новый метод, основанный на использовании химических веществ для очистки тау из раствора с последующей масс-спектрометрией.
Используя эту технику, Хори, Бейтман и его коллеги проанализировали спинномозговую жидкость у 100 человек в возрасте 70 лет. У 30 не было когнитивных нарушений и признаков болезни Альцгеймера; У 58 были амилоидные бляшки без когнитивных симптомов или с легкой или умеренной деменцией Альцгеймера; и у 12 были когнитивные нарушения, вызванные другими состояниями. Исследователи обнаружили, что уровни определенной формы – MTBR tau 243 – в спинномозговой жидкости были повышены у людей с болезнью Альцгеймера и что он увеличивался по мере того, как у человека развивались когнитивные нарушения и деменция.
Исследователи подтвердили свои результаты, проследив за 28 членами исходной группы в течение двух-девяти лет. У половины участников в начале исследования была определенная степень болезни Альцгеймера. Со временем уровни MTBR tau 243 значительно повысились в группе с болезнью Альцгеймера, одновременно с ухудшением результатов тестов когнитивной функции.
Золотым стандартом измерения тау-белка в живом мозге является сканирование мозга с помощью тау-ПЭТ. Количество тау-белка, видимого при сканировании мозга, коррелирует с когнитивными нарушениями. Чтобы увидеть, насколько их метод соответствует золотому стандарту, исследователи сравнили количество тау-белка, видимого при сканировании мозга 35 человек – 20 с болезнью Альцгеймера и 15 без – с уровнями MTBR тау 243 в спинномозговой жидкости. Уровни MTBR тау-243 сильно коррелировали с количеством тау-белка, идентифицированного при сканировании мозга, что позволяет предположить, что их метод точно измерял, сколько тау-белка – и, следовательно, повреждений – накопилось в мозге.
"В настоящее время не существует биомаркера, который напрямую отражает патологию тау-белка головного мозга в спинномозговой жидкости или крови," Хори сказал. "Мы обнаружили, что новая форма тау-белка, MTBR tau 243, постоянно увеличивается по мере прогрессирования патологии тау-белка. Это может быть для нас способом не только диагностировать болезнь Альцгеймера, но и сказать, где находятся люди. Мы также обнаружили некоторые специфические виды тау-белка MTBR в пространстве между нейронами в головном мозге, что предполагает, что они могут участвовать в распространении клубков тау-белка от одного нейрона к другому. Это открытие открывает новые возможности для новых методов лечения болезни Альцгеймера, основанных на нацеливании на MTBR tau, чтобы остановить распространение клубков."