Исследователи впервые обнаружили ключевой белок в одной из областей мозга, первой затронутой болезнью Альцгеймера.
Исследование, проведенное Джеромом Суинни, профессором нейрофармакологии в Портсмутском Университете и финансируемое Обществом Альцгеймера, должно помочь ученым понять, как эта область мозга изменяется на самых ранних этапах заболевания и почему.
Исследователи надеются, что результаты могут помочь облегчить более раннюю диагностику или определение методов лечения, которые могут изменить прогрессирующий характер состояния.
Профессор Суинни рассказывает: «Этот прорыв дает направление для будущих исследований, направленных на разработку различных лекарств для использования на соответствующих стадиях заболевания.
До сих пор мы использовали лекарства, которые устраняют только симптомы болезни Альцгеймера, и их действие прекращается через несколько лет. Использование лекарств, специально разработанных для лечения основной патологии на ранней стадии, может помочь остановить дальнейшее прогрессирование болезни на протяжении всего периода жизни, тем самым повышая качество жизни людей, живущих с болезнью Альцгеймера, а также тех, кто о них заботится».
Он и его коллеги сосредоточились на том, как мозг изменяется на ранних стадиях заболевания.
Это было сложно с научной точки зрения, потому что однозначный диагноз болезни Альцгеймера неизменно ставится только на поздней стадии заболевания.
Впервые ключевые белки – амилоидные β-олигомеры (AβO), участвующие в патологии Альцгеймера, были обнаружены в одной из самых ранних областей мозга, затронутых этим заболеванием – голубом пятне (LC). Это важно, потому что до сих пор считалось, что AβO не является значительным компонентом патологии Альцгеймера в ЦП, особенно на ранних стадиях.
Патология, связанная с болезнью Альцгеймера, сначала выявляется в нескольких областях мозга задолго до того, как у пациентов проявляются какие-либо клинические симптомы. Однако, поскольку это прогрессирующее заболевание, оно в конечном итоге распространяется по всему мозгу, вызывая значительную потерю нервных клеток, вызывая такие основные симптомы, как изменения в том, как мы думаем, помним или справляемся с повседневными эмоциональными проблемами.
Что это значит для ранней диагностики?
LC контролирует ряд ключевых функций мозга, которые серьезно нарушены при болезни Альцгеймера, таких как память, познание и реакция на стресс. Большое количество доказательств, полученных с использованием изображений мозга, также указывает на то, что во время болезни Альцгеймера в структуре LC происходят изменения. Однако то, как именно болезнь Альцгеймера изменяет функцию LC на уровне отдельных нервных клеток, изучено не так хорошо.
Это исследование с использованием модели болезни Альцгеймера на животных впервые продемонстрировало, что AβO, обнаруженный у пациентов с болезнью Альцгеймера, вызывает чрезмерную активность нервных клеток LC. Это примечательно, потому что считается, что такие повышенные уровни активности LC вызывают изменения в поведении человека, которые точно отражают изменения, наблюдаемые на ранних стадиях у людей, живущих с болезнью Альцгеймера, такие как эмоциональная нестабильность и повышенная реакция на стресс.
Таким образом, эти данные могут помочь объяснить, почему такое поведение возникает на этой стадии состояния.
Профессор Суинни сообщает: «Это исследование важно, потому что мы можем объединить эти знания об изменениях функции LC с существующими знаниями об изменении его структуры, чтобы стимулировать разработку улучшенных диагностических протоколов, таких как функциональная визуализация мозга, на самых ранних этапах. Такие ранние, надежные диагностические инструменты необходимы для любых вмешательств пациента, будь то новые лекарственные препараты или оптимизация лечения.
Что это значит с точки зрения раннего лечения?
Ученые определили механизм, с помощью которого белки AβO изменяют активность нервных клеток LC. Они обнаружили, что белки AβO нарушают функцию другого белка, который играет центральную роль в регулировании активности нервных клеток в головном мозге. Этот белок называется рецептором ГАМК-А альфа 3.
Доктор Луиза Келли была ведущим исследователем и реализовала этот проект в качестве доктора философии в лаборатории профессора Суинни. Сейчас она занимается исследованием болезни Альцгеймера в Саутгемптонском Университете.
Она рассказывает: «ГАМК-альфа-3 рецепторы являются частью класса химических веществ мозга, которые отвечают за контроль того, насколько активными становятся нервные клетки, считайте их «тормозами мозга». Если их функция нарушена, нервные клетки становятся слишком активными. Помимо изменения функции мозга, серьезным последствием такой чрезмерной активности является гибель нервных клеток, что мы и наблюдаем при болезни Альцгеймера.
Это предполагает общий механизм для этой ранней фазы состояния, который, если его нацелить, возможно, с помощью лекарств, усиливающих их функцию, может помочь остановить дальнейшее прогрессирование по всему мозгу, тем самым повысив качество жизни людей, живущих с этим заболеванием».
Наконец, команда обнаружила еще один белок, который также контролирует активность нервных клеток LC, но устойчив к патологии, опосредованной AβO. Это повысило перспективу фармакологического воздействия на них, чтобы обратить вспять вызванные АВО изменения в LC.
Луиза сообщает: «Этот белок называется транспортером глицина 1 (GlyT1). Мы смогли продемонстрировать, что отрывы, которые модулируют GlyT1, способны обращать вспять чрезмерную активность нервных клеток LC из-за AβO. Это важно, потому что такие GlyT1 модуляторы в настоящее время проходят клинические испытания другими исследователями в качестве усилителей когнитивных функций при ряде других состояний, таких как шизофрения. Доказано, что они безопасны и, следовательно, повышают вероятность повторного использования при других состояниях, ухудшающих когнитивную функцию, таких как болезнь Альцгеймера.
Приятно думать, что мы обнаружили по крайней мере два потенциальных пути (GABA-A alpha 3 и GlyT1), на которые можно нацелить с точки зрения улучшения изменений, которые происходят на самых ранних стадиях болезни Альцгеймера.
Следующая фаза этого исследования будет сосредоточена на оценке того, какая из этих стратегий более эффективна для будущей стратегии лечения».
Доктор Ричард Окли, руководитель исследований в Обществе Альцгеймера, рассказывает: «Еще многое предстоит выяснить о том, что происходит в мозге на самых ранних стадиях деменции и какие ранние внешние признаки они могут вызывать.
Проблемы с настроением и эмоциональная нестабильность могут быть одними из этих признаков – в этом исследовании, финансируемом Обществом Альцгеймера, авторы предлагают действительно интересную гипотезу о том, как ключевой белок болезни Альцгеймера – бета-амилоид – может быть связан с повышенной активностью в определенной области мозга, который влияет на нашу реакцию на стресс.
Вооруженные такими знаниями об этих очень ранних изменениях мозга и их потенциальном влиянии на поведение людей, наши финансируемые исследователи смогут ускорить поиск лекарств, чтобы остановить эти мозговые изменения на их пути, и в один прекрасный день полностью остановить деменцию.
В первую очередь нужно собрать гораздо больше информации, и, поскольку пандемия сильно ударила по нашему финансированию, нам срочно нужны пожертвования, чтобы продолжать финансирование таких важных исследований, как это».