Некоторые из ПЭТ-изображений исследователя.
Согласно новому исследованию Каролинского института, опубликованному в научном медицинском журнале Brain, примерно за двадцать лет до появления первых симптомов болезни Альцгеймера в мозге можно увидеть воспалительные изменения. Выводы исследователей, которые наблюдали за несколькими патологическими изменениями в головном мозге, позволяют предположить, что активация астроцитов на ранней стадии может сильно повлиять на развитие болезни.
Болезнь Альцгеймера характеризуется атрофией нейронов головного мозга, особенно тех, которые связаны с памятью, и является нашим наиболее распространенным заболеванием деменции. Точно неизвестно, что вызывает гибель клеток, но за много лет до появления первых симптомов происходят патологические изменения, такие как отложение белкового амилоида в форме амилоидных бляшек, накопление тау-белков и воспалительные изменения, которые в конечном итоге ухудшить точки соприкосновения нейронов. Однако, когда именно происходят изменения в этой цепочке событий, остается без ответа вопрос.
Изучая семьи людей с известными мутациями Альцгеймера, которые, следовательно, подвержены гораздо более высокому риску развития болезни, исследователи смогли изучить изменения, которые появляются на очень ранней стадии болезни. В исследовании участвовали члены семей с четырьмя различными известными мутациями Альцгеймера и группа пациентов с ненаследственной, спорадической болезнью Альцгеймера. Все участники прошли тесты на память и сканирование с использованием ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии), в результате чего молекулы радиоактивных индикаторов с коротким периодом полураспада вводятся в мозг путем инъекции в кровь.
Для этого исследования команда использовала индикаторные молекулы PIB, Deprenyl и FDG для изучения количества амилоидных бляшек, воспалительных изменений в форме активации астроцитов, причем астроциты являются наиболее распространенным типом глиальных (поддерживающих) клеток в головном мозге. Они также изучали функцию нейронов в головном мозге, измеряя метаболизм глюкозы (ФДГ). Чтобы отслеживать изменения с течением времени, ПЭТ-сканирование было повторено через три года для половины из чуть более пятидесяти участников.
Амилоидный налет и воспалительные изменения
У носителей мутации были обнаружены амилоидные бляшки и воспалительные изменения почти за двадцать лет до предполагаемого появления проблем с памятью. Количество астроцитов достигло пика, когда амилоидная бляшка начала накапливаться в головном мозге, а функция нейронов, судя по метаболизму глюкозы, начала снижаться примерно за семь лет до ожидаемых симптомов болезни. У людей из семей с наследственной болезнью Альцгеймера, не несущих мутаций, не было выявлено аномальных изменений в мозге.
"Воспалительные изменения в виде более высоких уровней астроцитов головного мозга считаются очень ранним индикатором начала заболевания," объясняет главный исследователь профессор Агнета Нордберг из отдела нейробиологии, медицинских наук и общества Центра исследований болезни Альцгеймера при Каролинском институте. "Активация астроцитов достигает пика примерно за двадцать лет до ожидаемых симптомов, а затем идет на убыль, в отличие от накопления амилоидных бляшек, которое постоянно увеличивается с течением времени, пока не проявятся клинические симптомы. Таким образом, накопление амилоидных бляшек и увеличение количества астроцитов демонстрируют противоположные закономерности на временной шкале."
Эти исследования демонстрируют, что патологические процессы, которые в конечном итоге приводят к болезни Альцгеймера, начинаются за много лет до того, как начинают проявляться симптомы, и что должна быть возможность обеспечить раннее профилактическое или модифицирующее заболевание лечение. По словам исследователей, стоящих за исследованием, результаты показывают, что астроциты могут быть возможной мишенью для новых лекарств.