Альцгеймер может поражать мозг в два этапа
Исследователи из Института Аллена в Сиэтле при поддержке инициативы NIH «BRAIN Initiative» представили результаты анализа мозговых клеток, что стало частью сиэтлского атласа клеток головного мозга при болезни Альцгеймера (SEA-AD). Этот проект нацелен на создание высокодетализированной карты повреждений мозга, вызванных заболеванием.
Ученые исследовали более 3,4 миллиона клеток мозга от доноров, скончавшихся на различных стадиях болезни Альцгеймера. Образцы тканей были собраны в ходе исследования изменений мышления у взрослых и в Исследовательском центре болезни Альцгеймера Вашингтонского университета.
Новое исследование, использующее современные методы картирования мозга, выявило, что болезнь Альцгеймера поражает мозг в две различные фазы. Ученые отметили, что первая, ранняя, фаза развивается медленно и незаметно — до появления проблем с памятью — повреждая лишь несколько уязвимых типов клеток. В отличие от этого, вторая, поздняя фаза приводит к более серьезным повреждениям и совпадает с проявлением симптомов и быстрым накоплением бляшек, клубков и других признаков болезни.
«Одна из сложностей диагностики и лечения болезни Альцгеймера заключается в том, что значительное повреждение мозга происходит задолго до появления симптомов. Возможность выявления этих ранних изменений позволяет нам впервые увидеть, что происходит в мозге на самых ранних стадиях заболевания, — прокомментировал нейробиолог Ричард Дж. Ходс. — Эти результаты кардинально меняют понимание того, как болезнь Альцгеймера воздействует на мозг, и могут способствовать разработке новых методов лечения».
Ученые проанализировали мозг 84 человек, и их результаты показали, что повреждение тормозных нейронов на ранней стадии может нарушить нейронные цепи, связанные с заболеванием. Кроме того, исследование подтвердило ранее известные данные о том, как болезнь Альцгеймера повреждает мозг, и выявило множество новых изменений, происходящих в процессе заболевания.
В частности, ученые применили передовые методы генетического анализа для изучения клеток средней височной извилины, области мозга, отвечающей за речь, память и зрение. Исследования показали, что эта область подвержена множеству изменений, типичных для болезни Альцгеймера. Исследователи сравнили данные контрольных доноров с данными людей с болезнью Альцгеймера, создав генетическую и клеточную хронологию изменений на протяжении всего заболевания.
Ранее считалось, что повреждения при болезни Альцгеймера происходят в несколько этапов, включая увеличение гибели клеток, воспалительные процессы и накопление белков в виде бляшек и клубков. Однако это исследование предполагает, что болезнь изменяет мозг в две «эпохи», причем многие изменения происходят быстро во время второй фазы, когда появляются проблемы с памятью и другие симптомы.
Результаты также указывают на то, что самые ранние изменения происходят постепенно и «незаметно» на первом этапе, до появления симптомов. Эти изменения включают медленное накопление бляшек, активацию иммунной системы мозга, повреждение клеточной изоляции, необходимой для передачи сигналов нейронами, и гибель ингибирующих нейронов соматостатина (SST).
Это открытие стало неожиданным для исследователей. Ранее считалось, что болезнь Альцгеймера в первую очередь повреждает возбуждающие нейроны. Однако потеря тормозных нейронов SST может привести к изменениям в нейронных сетях мозга, лежащим в основе заболевания.
Ученые использовали инструменты, разработанные в рамках программы NIH по исследованию мозга в рамках инициативы по продвижению инновационных нейротехнологий (BRAIN) — Cell Census Network (BICCN). Образцы тканей были получены в ходе исследования изменений мышления у взрослых и в Исследовательском центре болезни Альцгеймера Вашингтонского университета.
«Это исследование демонстрирует, насколько мощные новые технологии, предоставляемые в рамках инициативы NIH "BRAIN Initiative", меняют наше понимание таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера. С помощью этих инструментов ученые смогли обнаружить самые ранние клеточные изменения в мозге, чтобы создать более полную картину того, что происходит на протяжении всего течения заболевания», — объясняют исследователи.
Согласно словам ученых, новые знания, полученные в результате этого исследования, могут помочь ученым и разработчикам лекарств по всему миру разработать диагностику и методы лечения, нацеленные на конкретные стадии болезни Альцгеймера и других деменций.
Уже сейчас ученые смогли выявить самые ранние клеточные изменения, что позволяет создать более полное представление о прогрессировании болезни.
Источник: www.mk.ru
