Исследование, объединяющее генетические данные с визуализацией мозга, предназначенное для выявления генов, связанных с отложениями амилоидных бляшек, обнаруженных у пациентов с болезнью Альцгеймера, не только идентифицировало ген APOE, давно связанный с развитием болезни Альцгеймера, но и обнаружило связь со вторым геном, называется BCHE.
Национальная исследовательская группа, возглавляемая учеными из Медицинской школы Университета Индианы, сообщила о результатах исследования в статье в Molecular Psychiatry, опубликованной в Интернете во вторник. Это исследование считается первым общегеномным ассоциативным исследованием отложений бляшек с использованием специализированного индикатора ПЭТ-сканирования, который связывается с амилоидом.
Это исследование также считается первым, в котором выявлены вариации гена BCHE в отложениях бляшек у живых людей, у которых была диагностирована болезнь Альцгеймера или которые находятся в группе риска по развитию этого заболевания. Фермент, кодируемый геном BCHE, ранее был изучен в посмертной мозговой ткани и, как известно, обнаружен в бляшках.
"Полученные данные могут оживить исследовательские усилия по изучению молекулярных путей, способствующих отложению амилоида в головном мозге по мере развития болезни Альцгеймера, влияющей на обучение и память," сказал Виджай К. Раманан, первый автор статьи и М.D./ Ph.D. студент Медицинской школы IU.
Обнаружение гена BCHE "объединяет две основные гипотезы о развитии болезни Альцгеймера," сказал Эндрю Дж. Сайкин, Психопат.D., Раймонд С. Билер, профессор радиологии и визуализации в IU и главный исследователь генетического ядра Инициативы по нейровизуализации болезни Альцгеймера.
Ученые давно указали на потерю важного нейромедиатора головного мозга, ацетилхолина, который истощается на ранних этапах развития болезни, как на ключевой аспект потери нейронов, связанных с памятью. Ген BCHE отвечает за фермент, расщепляющий ацетилхолин в головном мозге. Другая важная гипотеза Альцгеймера гласит, что развитие амилоидных бляшек является основной причиной ослабляющих симптомов болезни. Оказывается, фермент, кодирующий ген BCHE, также находится в значительных количествах в этих бляшках.
"Это исследование соединяет две важнейшие точки болезни Альцгеймера," сказал доктор. Сайкин, директор Центра болезни Альцгеймера в Индиане и Центра нейровизуализации IU в Центре неврологии здоровья IU.
"Открытие того, что вариант гена BCHE предсказывает степень отложения бляшек при сканировании с помощью ПЭТ среди людей, подверженных риску болезни Альцгеймера, вероятно, оживит исследования в области лекарств, которые могут изменить болезнь, воздействуя на фермент BCHE или его метаболический путь," он сказал. Некоторые существующие лекарства ингибируют этот фермент, но неясно, влияет ли это на отложения зубного налета.
В целом, результаты, кажется, предлагают ученым новые потенциальные цели для лекарств, замедляющих, обращающих вспять или даже предотвращающих болезнь. Болезнь Альцгеймера поражает примерно 5 человек.4 миллиона американцев и доказали свою устойчивость к лечению, которое более чем временно замедляет ухудшение симптомов.
Отложения амилоидных бляшек ненормально накапливаются в мозгу пациентов с болезнью Альцгеймера и, как полагают, играют важную роль в потере памяти и других проблемах, от которых страдают пациенты.
В исследовании используется агент визуализации флорбетапир, одобренный для использования в США.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, которое позволяет врачам видеть уровень образования бляшек в головном мозге пациента, что ранее можно было определить только с помощью вскрытия.
В рамках общегеномного ассоциативного исследования исследователи оценивают альтернативные версии многих генов, чтобы определить, связаны ли определенные генетические варианты с определенным признаком – в данном случае – количества отложений амилоидных бляшек, которые при ПЭТ-сканировании выявлены в головном мозге участников исследования.
Используя агент визуализации, который позволяет обнаруживать бляшки в головном мозге, исследователи провели ПЭТ-сканирование 555 участников программы нейровизуализации болезни Альцгеймера, долгосрочного государственно-частного исследовательского проекта, в котором участвуют люди с риском болезни Альцгеймера и пациенты с нейровизуализацией. было диагностировано заболевание, а также участники без симптомов.
С помощью сложного статистического анализа данные визуализации были объединены с анализами ДНК, собранными у 555 участников, чтобы определить, чаще ли обнаруживаются конкретные варианты гена у пациентов с более высокими уровнями отложений бляшек.
Анализ показал, что вариант BCHE в значительной степени связан с уровнями отложений зубного налета. Как и следовало ожидать, анализ также обнаружил сильную связь с вариантами другого гена, APOE, который, как давно известно, связан с развитием болезни Альцгеймера. Однако эффект BCHE не зависел от APOE. Более того, эффекты двух генов были аддитивными – то есть люди с подозрительными вариантами обоих генов имели больше отложений бляшек, чем люди, у которых был только один из вариантов, связанных с развитием бляшек