Крошечные пузырьки против деменции

Исследователи обнаружили, что микроскопические мембранные частицы, выделяемые клетками мозга, несут разные генетические признаки при болезни Альцгеймера и различных формах лобно-височной деменции. Эти частицы называются малыми внеклеточными везикулами (sEV): по сути, это крошечные липидные «пузырьки», с помощью которых клетки обмениваются веществами и сигналами. Результаты опубликованы в журнале Brain Communications и могут стать основой для более ранней и точной диагностики нейродегенеративных заболеваний.

Деменция — общее название состояний, сопровождающихся ухудшением памяти и других когнитивных функций. Болезнь Альцгеймера — самая распространённая причина деменции. Лобно-височная деменция встречается реже и обычно начинается в более молодом возрасте. На ранних этапах симптомы этих заболеваний могут быть похожи, поэтому по одним клиническим признакам врачам трудно надёжно отличить их друг от друга.

Точная диагностика особенно важна сейчас, когда появляются новые препараты. Gemma Lace, исследователь и заместитель декана Школы науки, инженерии и окружающей среды University of Salford, отметила: лечение может принести пользу только при правильном определении типа деменции на ранней стадии. Ошибка в диагнозе способна снизить эффективность терапии и осложнить испытания новых лекарств.

Учёные изучили содержимое мозговых sEV, поскольку такие везикулы могут проходить через гематоэнцефалический барьер и попадать в кровь. Внутри них находятся разные молекулы, включая микроРНК — короткие фрагменты генетического материала, регулирующие активность генов. Некоторые микроРНК могут «приглушать» отдельные генетические инструкции. Исследователи предположили, что разные типы деменции нарушают клеточные системы аутофагии — внутреннюю переработку и удаление повреждённых компонентов — по-разному.

Работой руководил Joseph Morgan из University of Salford. Команда использовала посмертные образцы лобных долей мозга 25 человек: пять образцов принадлежали людям с болезнью Альцгеймера, 15 — людям с генетическими мутациями, вызывающими лобно-височную деменцию, ещё пять — пожилым людям без клинического диагноза деменции. Для молекулярного анализа взяли по три образца из каждой диагностической группы.

Сначала учёные выделили sEV из замороженной ткани. Затем химически удалили генетический материал, который мог находиться снаружи везикул, чтобы анализировать только содержимое внутри. После извлечения микроРНК исследователи измерили уровень семи молекул, связанных с регуляцией клеточной переработки.

МикроРНК miR-224-5p оказалось значительно больше в везикулах людей с болезнью Альцгеймера и у пациентов с лобно-височной деменцией, связанной с определённой мутацией tau-белка. По сравнению со здоровыми образцами уровень этой молекулы вырос более чем в четыре раза при болезни Альцгеймера и более чем в семь раз при tau-мутации. Другая молекула, miR-106a-3p, была повышена в образцах при болезни Альцгеймера по сравнению с контрольной группой и всеми подтипами лобно-височной деменции, однако после строгой статистической поправки различия не достигли значимости.

Дополнительное секвенирование позволило оценить весь набор микроРНК. Оно выявило отдельные панели изменённых молекул для каждого типа заболевания. Например, miR-26a-2-3p была повышена при болезни Альцгеймера по сравнению со здоровыми образцами и при прямом сравнении с тремя генетическими формами лобно-височной деменции.

Авторы считают, что разные подтипы деменции, несмотря на сходные симптомы, оставляют разные биологические «отпечатки» в мозговых везикулах. Но превращать эти результаты в готовый анализ крови пока рано. Исследование небольшое: посмертную ткань трудно получить, а ограниченный объём образцов не позволил проверить все гипотезы. Кроме того, контрольная группа в среднем была старше, чем группы пациентов, а возраст способен влиять на профиль микроРНК.

Результаты также отражают состояние мозга после смерти. Посмертные изменения могли повлиять на стабильность генетического материала. Профиль микроРНК в лобной доле не обязательно полностью совпадает с профилем всего мозга или с тем, что можно обнаружить в крови и слюне. Поэтому будущие исследования должны проверить найденные маркеры на значительно больших группах и выяснить, выявляются ли они в доступных биологических жидкостях. Статья «Distinct brain extracellular vesicle microRNA profiles differ in frontotemporal dementia and Alzheimer’s disease» написана Joseph Morgan, Toby Aarons, Arijit Mukhopadhyay и Gemma Lace.