Ученые выявили причину прогрессирования болезни Альцгеймера в головном мозге

Ученые выявили причину прогрессирования болезни Альцгеймера в головном мозге

Впервые исследователи использовали человеческие данные для количественной оценки скорости различных процессов, которые приводят к болезни Альцгеймера, и обнаружили, что она развивается совершенно иначе, чем считалось ранее. Их результаты могут иметь важное значение для разработки потенциальных методов лечения.

Международная команда под руководством Кембриджского университета, обнаружила , что вместо того , чтобы, начиная с одной точки в мозге и инициировать цепную реакцию , которая приводит к гибели клеток головного мозга, болезни Альцгеймера болезнь достигает различные области мозга рано. То, насколько быстро болезнь убивает клетки в этих регионах за счет производства кластеров токсичных белков, ограничивает скорость общего развития болезни.

Исследователи использовали посмертные образцы мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, а также ПЭТ-сканирование живых пациентов, которые варьировались от людей с легкими когнитивными нарушениями до пациентов с полномасштабной болезнью Альцгеймера, чтобы отследить агрегацию тау, одного из двух ключевых белков. вовлечены в состояние.

При болезни Альцгеймера тау и другой белок, называемый бета-амилоидом, накапливаются в клубки и бляшки, известные под общим названием агрегаты, в результате чего клетки мозга умирают, а мозг сокращается. Это приводит к потере памяти , изменениям личности и трудностям в выполнении повседневных функций.

Объединив пять разных наборов данных и применив их к одной и той же математической модели , исследователи обнаружили, что механизм, контролирующий скорость прогрессирования болезни Альцгеймера, - это репликация агрегатов в отдельных областях мозга, а не распространение агрегатов от одного региона к другому. Другая.

Результаты, опубликованные в журнале Science Advances , открывают новые способы понимания прогресса болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний, а также новые способы разработки будущих методов лечения.

В течение многих лет процессы в головном мозге, приводящие к болезни Альцгеймера, описывались с использованием таких терминов, как «каскад» и «цепная реакция». Это заболевание сложно изучать, поскольку оно развивается десятилетиями, и окончательный диагноз может быть поставлен только после исследования образцов ткани мозга после смерти.

В течение многих лет исследователи в основном полагались на модели животных для изучения болезни. Результаты, полученные на мышах, показали, что болезнь Альцгеймера распространяется быстро, поскольку кластеры токсичных белков колонизируют различные части мозга.

«Считалось, что болезнь Альцгеймера развивается аналогично многим раковым заболеваниям: агрегаты образуются в одной области, а затем распространяются по мозгу», - сказал доктор Георг Майсл из Кембриджского химического факультета Юсуфа Хамиеда, первый автор статьи. «Но вместо этого мы обнаружили, что когда начинается болезнь Альцгеймера, уже существуют агрегаты во многих областях мозга, и поэтому попытки остановить распространение между областями мало что сделают для замедления болезни».

Это первый случай использования человеческих данных для отслеживания процессов, контролирующих развитие болезни Альцгеймера с течением времени. Частично это стало возможным благодаря подходу к химической кинетике, разработанному в Кембридже за последнее десятилетие, который позволяет моделировать процессы агрегации и распространения в головном мозге, а также достижениям в области ПЭТ-сканирования и повышению чувствительности других измерений мозга.

«Это исследование показывает ценность работы с человеческими данными, а не с несовершенными моделями животных», - сказал соавтор исследования профессор Туомас Ноулз, также из химического факультета. «Приятно видеть прогресс в этой области - пятнадцать лет назад основные молекулярные механизмы были определены для простых систем в пробирке нами и другими; но теперь мы можем изучить этот процесс на молекулярном уровне на реальных пациентах. , что является важным шагом на пути к разработке методов лечения в один прекрасный день ".

Исследователи обнаружили, что репликация агрегатов тау происходит на удивление медленно - до пяти лет. «Нейроны на удивление хороши в предотвращении образования агрегатов, но нам нужно найти способы сделать их еще лучше, если мы собираемся разработать эффективное лечение», - сказал соавтор исследования профессор сэр Дэвид Кленерман из Британского научно-исследовательского института деменции. в Кембриджском университете. «Удивительно, как эволюционировала биология, чтобы остановить агрегацию белков».

Исследователи говорят, что их методология может быть использована для разработки методов лечения болезни Альцгеймера, которой страдают около 44 миллионов человек во всем мире, путем нацеливания на наиболее важные процессы, происходящие при развитии болезни у людей. Кроме того, методология может быть применена к другим нейродегенеративным заболеваниям , таким как болезнь Паркинсона.

«Ключевое открытие заключается в том, что прекращение репликации агрегатов, а не их распространения, будет более эффективным на стадиях заболевания, которое мы изучали», - сказал Ноулз.

В настоящее время исследователи планируют изучить более ранние процессы развития болезни и распространить исследования на другие заболевания, такие как лобная височная деменция, черепно-мозговая травма и прогрессирующий надъядерный паралич, при котором агрегаты тау также образуются во время болезни.

Исследование является результатом сотрудничества исследователей из Британского научно-исследовательского института деменции при Кембриджском университете, Кембриджского университета и Гарвардской медицинской школы.


Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен

Поделись публикацией

Самые популярные публикации


Следи за нами в социальных сетях