Альцгеймер идёт двумя путями

Болезнь Альцгеймера может развиваться не по одной универсальной схеме. Новое исследование показало: два белка воспаления, которые можно измерить в крови, связаны с разными типами повреждения мозга. Один маркер указывает на поражение белого вещества и мелких сосудов, другой — на накопление амилоидных бляшек. В конечном счёте оба процесса могут сходиться на образовании патологического тау-белка, уменьшении участков мозга, отвечающих за память, и ухудшении запоминания.

Традиционно болезнь Альцгеймера связывают с двумя признаками: амилоидными бляшками и клубками тау-белка. Однако воспаление мозга, вероятно, начинается значительно раньше заметных нарушений памяти и может быть не просто реакцией на уже возникшее повреждение. Предыдущие исследования показывали, что белок GFAP в крови способен отражать раннее накопление амилоида ещё до появления когнитивных симптомов. В новой работе учёные изучили GFAP вместе с другим маркером воспаления — YKL-40.

В исследовании участвовали 126 пожилых людей из местного сообщества. Их средний возраст составлял 70 лет; у участников не было деменции или лёгких когнитивных нарушений, а стандартные тесты памяти они выполняли нормально.

Учёные измерили в крови уровни YKL-40 и GFAP — белков, связанных с воспалительными реакциями нервной системы, — а также p-tau217, маркера патологических изменений тау-белка. Участникам сделали МРТ и ПЭТ. МРТ позволила оценить объём гиппокампа, толщину медиальной височной доли и количество гиперинтенсивностей белого вещества — ярких участков, которые могут указывать на болезнь мелких сосудов и структурное повреждение мозга. ПЭТ использовали для оценки накопления бета-амилоидных бляшек.

Кроме того, добровольцы прошли нейропсихологические тесты, включая тест слухоречевой памяти Рея. Исследователей особенно интересовало ретроактивное торможение — способность удерживать первоначально выученную информацию после появления новых, отвлекающих сведений.

Для анализа связей между показателями применили моделирование структурными уравнениями. Этот статистический метод позволяет проверять предполагаемые цепочки взаимосвязей между несколькими биологическими процессами одновременно.

Результаты показали две отдельные линии. Повышенный YKL-40 был связан с большим объёмом повреждений белого вещества, но не с накоплением амилоидных бляшек. GFAP, напротив, коррелировал с амилоидом, но не с повреждением белого вещества. Иными словами, условное «нейровоспаление» может включать разные процессы: один связан преимущественно с сосудистым повреждением, другой — с патологией, характерной для болезни Альцгеймера.

При этом оба типа повреждения были независимо связаны с более высоким уровнем p-tau217. Похоже, сосудистые изменения и амилоидная патология могут разными маршрутами приводить к одному общему результату — накоплению токсичного тау-белка.

Далее повышенный p-tau217 был связан с истончением коры медиальной височной доли и уменьшением объёма гиппокампа. Меньший гиппокамп, в свою очередь, соответствовал худшим результатам теста на запоминание слов.

Авторы подчёркивают: Альцгеймер, вероятно, не одна последовательная цепочка событий, а несколько процессов, которые идут параллельно и затем приводят к сходным изменениям мозга. Это может объяснить, почему одинаковые симптомы у разных людей возникают через разные биологические механизмы.

Исследование согласуется с более ранними работами, связывавшими повышение тау-белка, уменьшение гиппокампа и ухудшение памяти даже у людей без деменции. Другие данные показывали, что тау-накопление и уменьшение гиппокампа могут быть связаны с когнитивным снижением даже при небольшом количестве амилоида.

Но делать окончательные выводы пока рано. Работа была наблюдательной и одномоментной: показатели измеряли примерно в один период, поэтому она не доказывает, что один биомаркер непосредственно вызывает следующий и не устанавливает точный порядок событий. Кроме того, маркеры воспаления в крови могут отражать воспалительные процессы не только в мозге, но и в других органах.

Выборка была относительно небольшой, состояла из когнитивно здоровых пожилых людей из одной исследовательской группы, причём большинство участников были белыми. Поэтому результаты нельзя автоматически распространить на всё население.

В дальнейшем учёным предстоит наблюдать за людьми годами, чтобы выяснить, когда начинаются пути, связанные с YKL-40 и GFAP, как они меняются по мере развития патологии и какие из них лучше предсказывают нейродегенерацию или снижение памяти. Исследователи надеются сочетать анализы крови со сканированием мозга и выделять индивидуальные профили риска. Это может стать основой для более персонализированной профилактики и лечения, поскольку один и тот же подход, вероятно, не будет одинаково эффективен для всех.

Работа «Parallel neuroinflammatory pathways to cerebrovascular burden and amyloid beta in Alzheimer’s disease» выполнена Batool Rizvi, Jenna N. Adams, Alison Bamford, Soyun Kim, Mithra Sathishkumar, Nicholas J. Tustison, Lisa Taylor, Nandita Tuteja, Liv McMillan, Bin Nan, Hengrui Cai, Yuritza Y. Escalante, Novelle J. Meza, Alyssa L. Harris, Rond Malhas, Adam M. Brickman, Mark Mapstone, Elizabeth A. Thomas и Michael A. Yassa.