Болезнь Альцгеймера могла начинаться совсем не там, где её искали десятилетиями
Многие годы в научном мире существовала почти детективная история. Исследователи видели последствия болезни Альцгеймера — разрушение памяти, потерю личности, гибель нервных клеток, характерные белковые клубки в мозге. Но сам момент запуска болезни оставался скрытым. Было похоже на расследование пожара, когда весь дом уже сгорел, а найти первую искру невозможно.
Новое исследование учёных из Columbia University Irving Medical Center предлагает одну из самых интересных версий происхождения болезни за последние годы. Исследователи считают, что они обнаружили механизм, который может объяснить, как вообще начинается образование опасных тау-структур — тех самых белковых нитей, которые наиболее тесно связаны с потерей памяти и когнитивными нарушениями.
До сих пор основное внимание было приковано к амилоидным бляшкам. Именно на них были направлены многие современные препараты. Однако возникла проблема: даже когда удавалось уменьшить количество амилоида в мозге, улучшения состояния пациентов оказывались весьма ограниченными. Это заставило многих специалистов задуматься, что болезнь может быть гораздо сложнее, чем предполагалось ранее.
Учёные всё чаще обращали внимание на другой белок — тау. В нормальном состоянии он помогает поддерживать внутренний «каркас» нейронов. Но при болезни Альцгеймера тау начинает деформироваться, скручиваться и образовывать длинные патологические волокна. Именно количество этих волокон обычно лучше коррелирует со степенью разрушения памяти, чем объём амилоидных бляшек.
Самое интересное заключается в том, что исследователи нашли возможную причину этой деформации.
Оказывается, внутри нейронов существует особая система утилизации белков. Её можно сравнить с высокотехнологичной службой вывоза мусора. Клетка постоянно производит новые белки, но часть из них оказывается дефектной уже в первые минуты существования. Если такие белки вовремя не уничтожить, они начинают накапливаться и создавать проблемы.
Несколько лет назад группа учёных обнаружила необычный механизм очистки, который присутствует практически только в нервных клетках. Исследователи назвали его нейропротеасомой. Эта система располагается в необычном месте — рядом с внешней мембраной нейрона — и специализируется именно на уничтожении недавно синтезированных белков, наиболее склонных к ошибкам формирования.
Когда учёные искусственно заблокировали работу этой системы у лабораторных животных, произошло нечто неожиданное. Белок тау начал превращаться в структуры, которые по своей форме оказались удивительно похожими на те, что обнаруживаются в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Фактически исследователи впервые получили модель, в которой подобные волокна возникали естественным путём, а не после искусственного введения уже готовых патологических белков.
Но на этом история стала ещё интереснее.
Существует ген APOE, который давно считается одним из важнейших факторов риска болезни Альцгеймера. Некоторые варианты этого гена могут значительно повышать вероятность развития заболевания. Особенно известен вариант APOE4. Человек, унаследовавший такую форму гена, сталкивается с существенно более высоким риском нейродегенерации в пожилом возрасте.
Новое исследование показало, что APOE может напрямую влиять на количество нейропротеасом в нервных клетках.
Если использовать простую аналогию, то APOE4 словно сокращает количество мусоровозов, работающих в городе. Отходы начинают накапливаться быстрее, система перегружается, а вероятность появления патологических тау-структур резко возрастает. Напротив, вариант APOE2 увеличивает количество таких защитных механизмов и делает клетки более устойчивыми к образованию белковых агрегатов.
Особенно важно, что похожая картина была обнаружена и в человеческом мозге. У носителей двух копий APOE4 исследователи нашли значительно меньше нейропротеасом. Кроме того, количество этих структур снижалось с возрастом — главным фактором риска болезни Альцгеймера.
Получается любопытная картина. Возможно, болезнь начинается не с внезапного появления загадочных токсинов и не с какого-то единственного катастрофического события. Вероятно, десятилетиями постепенно ослабевает система внутренней очистки нейронов. Пока человек чувствует себя здоровым, в его мозге могут медленно накапливаться ошибки, которые однажды достигают критической массы. После этого запускается цепная реакция образования тау-волокон и разрушения нервных сетей.
Эта гипотеза хорошо согласуется с другими современными исследованиями. Сегодня всё больше данных указывает на то, что патологические процессы при Альцгеймере могут начинаться за 15–20 лет до появления первых симптомов. Когда человек впервые замечает проблемы с памятью, болезнь зачастую уже много лет развивается скрытно.
Для медицины это открывает совершенно новое направление.
Если раньше основная задача состояла в удалении уже образовавшихся белковых скоплений, то теперь появляется идея предотвратить их появление ещё на раннем этапе. Вместо борьбы с последствиями можно попытаться сохранить работоспособность клеточных систем очистки задолго до возникновения необратимых повреждений.
Конечно, до создания новых лекарств ещё далеко. История болезни Альцгеймера знает множество громких открытий, которые впоследствии не приводили к появлению эффективной терапии. Однако данная работа интересна тем, что она пытается объяснить самый ранний этап болезни — момент, который десятилетиями оставался практически невидимым для науки.
Возможно, главный вывод этого исследования заключается не только в обнаружении нового механизма. Оно показывает, что болезнь Альцгеймера может быть не внезапной катастрофой старости, а медленным нарушением системы обслуживания мозга, начинающимся задолго до появления первых забытых имён, потерянных воспоминаний и тревожных симптомов.
Именно понимание этого процесса может стать ключом к тому, чтобы однажды научиться останавливать болезнь ещё до того, как человек заметит её присутствие.
Понимаешь, жизнь не течёт по прямой. Она как расходящиеся по воде круги. На каждом круге повторяются старые истории, чуть изменившись, но никто этого не замечает. Никто не узнаёт их . Принято думать, что время, в котором ты, — новенькое, с иголочки, только что вытканное. А в природе всегда повторяется один и тот же узор. Их на самом деле совсем не много, этих узоров.
