Мозг подаёт сигнал раньше болезни

Учёные обнаружили изменения в структуре коры головного мозга, которые можно заметить как минимум за семь лет до того, как на ПЭТ-сканировании фиксируется высокий уровень амилоида-бета — белка, образующего характерные бляшки при болезни Альцгеймера. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Болезнь Альцгеймера — прогрессирующее неврологическое заболевание, при котором постепенно нарушаются память, мышление и другие когнитивные функции. Долгое время считалось, что сначала в мозге накапливаются амилоидные бляшки, а затем начинается уменьшение его объёма. Однако новая работа показывает: ещё до положительного результата ПЭТ мозговая ткань может вести себя иначе, чем ожидалось.

Исследователи James M. Roe и Yunpeng Wang из Университета Осло изучили данные трёх длительных проектов, посвящённых старению и когнитивным функциям. В анализ вошли 4570 МРТ-исследований 1051 человека. У 691 участника также были доступны ПЭТ-сканы, позволяющие оценивать количество амилоида-бета.

Все участники на момент наблюдения считались когнитивно здоровыми. Из них 77 человек сначала имели низкий уровень амилоида, но позднее перешли порог, после которого сканирование считалось положительным. Ещё 412 участников оставались отрицательными на всех доступных ПЭТ-исследованиях.

МРТ позволила измерить толщину коры — внешнего складчатого слоя мозга, который участвует в памяти, мышлении и рассуждении. Обычно с возрастом кора постепенно истончается. Но у будущих «амилоид-положительных» участников она была толще, а возрастное истончение происходило медленнее. Различия наблюдались на снимках, сделанных за один–десять лет до первого положительного ПЭТ, причём наиболее заметными они были в лобных отделах.

Учёные учли пол, возраст, общий объём мозга и модель МРТ-сканера. Затем они отдельно поправили расчёты на фактический, ещё невысокий уровень амилоида. Многие различия сохранились. Это указывает, что ранние изменения коры могут быть связаны не только с постепенным накоплением амилоида и частично происходить независимо от него.

Пространственная картина тоже оказалась примечательной: участки, где кора менялась раньше, совпадали с зонами, в которых позднее начинал откладываться амилоид. Время структурных изменений также соответствовало предполагаемому распространению бляшек.

У исследования есть ограничения. ПЭТ выполняли с промежутками, поэтому настоящий момент перехода через диагностический порог мог наступить раньше первой зафиксированной положительной проверки. Исследователи оценили этот момент статистически, и выводы сохранились, но такой расчёт зависит от математических предположений. Кроме того, в работу вошли только когнитивно здоровые пожилые люди, часто участвующие в длительных исследованиях и не полностью представляющие население в целом.

Учёные не изучали тау-белок — ещё один важный фактор болезни Альцгеймера, тесно связанный с атрофией мозга. По мнению авторов, тау обычно накапливается после амилоида и потому вряд ли объясняет изменения, появляющиеся за семь лет до положительного амилоидного скана.

Пока неизвестно, что именно означает раннее утолщение коры. Оно может отражать воспаление, реакцию поддерживающих клеток мозга или другие процессы, а не рост числа нейронов. Дальнейшие исследования должны показать, является ли это временной защитной реакцией или ранним этапом нейродегенерации. Работа получила название «Изменения толщины коры предшествуют высоким уровням амилоида как минимум на семь лет» и опубликована коллективом исследователей во главе с James M. Roe и Yunpeng Wang.