Болезнь Альцгеймера

Новое масштабное исследование показало, что болезнь Альцгеймера характеризуется ослаблением эпигеномного контроля, в результате чего клетки мозга теряют способность поддерживать стабильную экспрессию генов. Используя многорегиональный атлас из 3,5 миллионов клеток, исследователи обнаружили, что уязвимые клетки в ключевых областях памяти, таких как гиппокамп, теряют способность к ядерной компартментализациии и восприятию эпигеномной информации. Из-за этого снижения активности связанные с болезнью гены становятся более активными, что напрямую связывает нарушение регуляции генов с потерей когнитивных функций. Полученные данные свидетельствуют о том, что болезнь Альцгеймера связана не только с бляшками и нейрофибриллярными клубками, но и с фундаментальными нарушениями регуляции генома, которые могут открыть новые возможности для лечения. https://neurosciencenews.com/alzheimers-epigenome-29651/

Во время бодрствования человеческий мозг вырабатывает отходы — избыточные белки и другие молекулы, которые могут быть токсичными, если их не выводить. К ним относятся бета-амилоидные и тау-белки, которые являются ключевыми факторами развития болезни Альцгеймера. Ученые обнаружили, что электрические волны, которые проходят через мозг во время сна и сохраняют воспоминания, также способствуют циркуляции спинномозговой жидкости (ликвора) в мозге и за его пределами, выводя токсины. Опираясь на результаты предыдущих исследований на мышах, учёные ввели индикатор в спинномозговую жидкость участников эксперимента. Одна группа спала всю ночь, другую не давали спать в течение 24 часов. Все участники прошли несколько сеансов МРТ вечером и ещё раз на следующий день. У участников, которые не спали, в спинномозговой жидкости было значительно больше индикатора, то есть он не был выведен из мозга. Сон проходит в четыре стадии, каждая из которых характеризуется определённым паттерном электрической активности. Каждый полный цикл стадии сна длится около 90 минут. Во время второй и третьей стадий сна по мозгу прокатываются большие волны электрической активности, которые помогают интегрировать воспоминания. Эти волны также пульсируют в крови и спинномозговой жидкости в артериолах. Спинномозговая жидкость поступает в клетки астроцитов через каналы в их отростках и выходит из этих клеток в серое вещество мозга. Собрав мусор, спинномозговая жидкость возвращается в периваскулярную полость (пространство в форме пончика, окружающее кровеносные сосуды), на этот раз в ту, что окружает венулу, или маленькую вену. Спинномозговая жидкость и продукты её жизнедеятельности перемещаются вдоль венулы к периферии головного мозга и в конечном счёте покидают его. Если выведение продуктов жизнедеятельности из мозга является важной функцией сна, то дисфункция этой системы, вероятно, связана со многими неврологическими и психическими расстройствами, включая болезнь Альцгеймера. То, насколько хорошо функционирует система очистки мозга, может однажды стать таким же важным показателем, как артериальная гипертензия, и требовать лечения до того, как оно перерастёт в более серьёзное заболевание. Интересный нюанс, выявленный в ходе некоторых исследований очищения мозга во время сна: у участников, которые не спали одну ночь, даже после того, как они хорошо выспались следующей ночью, мозг не так эффективно очищался от трекера в спинномозговой жидкости (и, следовательно, от накопившихся токсинов). Хороший ночной сон не компенсирует бессонную ночь. Мы должны уделять сну первостепенное внимание. Что бы это ни значило для вас, это будет зависеть от ваших личных предпочтений — возможно, вам стоит сократить потребление кофеина, меньше времени проводить за экраном перед сном, начать практиковать медитацию.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11072793/

Восполнение естественных запасов лития в мозге может защитить от болезни Альцгеймера и даже обратить её вспять у мышей. Было обнаружено, что снижение концентрации лития в мозге человека и мыши связано с потерей памяти и неврологическими признаками болезни Альцгеймера — накоплением белков, называемых амилоидными бляшками, и нейрофибриллярных клубков. Выяснили, что эти неврологические изменения обратимы у мышей, получавших добавку, содержащую оротат лития. Эта молекула также возвращала мозг в более молодое и здоровое состояние и устраняла потерю памяти.

Недавно исследователи обнаружили незрелые нейроны и предшествующие им клетки в мозге взрослого человека. Это говорит о том, что мы создаём новые нейроны на протяжении всей жизни, даже в пожилом возрасте. Команда учёных изучила РНК более 100 000 клеток в гиппокампе посмертно извлечённого мозга людей в возрасте от 1 до 78 лет. Они использовали машинное обучение, чтобы выявить клеточные признаки клеток-предшественников нейронов и незрелых нейронов. Лишь в нескольких взрослых мозгах не было этих клеток, а в паре взрослых мозгов их было намного больше, чем в остальных. Эти новые данные положили конец спорам, длившимся десятилетиями. По меньшей мере 60 лет нейробиологи спорили о том, образуются ли новые нейроны во взрослом мозге. Этот процесс, называемый «нейрогенез», был обнаружен у других взрослых животных, но до сих пор не было доказательств его существования у людей. Понимание процесса нейрогенеза у взрослых потенциально может помочь в изучении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и депрессия; считается, что нарушения процесса образования новых нейронов играют роль в развитии этих расстройств. Теперь у нас есть убедительные доказательства того, что у людей происходит весь этот процесс — от клеток-предшественников до незрелых нейронов.

Белок, участвующий в развитии болезни Альцгеймера, связан с нормальным старением мозга, что повышает вероятность того, что можно воздействовать на него, чтобы предотвратить возрастное снижение умственных способностей. Распад белка-предшественника амилоида-β (APP) приводит к образованию амилоидных β-пептидов, которые часто присутствуют в бляшках в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Исследователи обнаружили, что удаление гена, отвечающего за выработку APP у бирюзовой рыбки-бабочки (Nothobranchius furzeri), уменьшает признаки старения, что указывает на то, что этот ген играет важную роль в нейродегенерации, которая не вызвана заболеваниями.

Препарат KarXT (коммерческое название Cobenfy), стал первым одобренным препаратом для лечения шизофрении, воздействующим на мускариновые рецепторы, которые находятся в мозге и других частях тела. Фармацевтическая компания Bristol Myers Squibb, которую некоторые называют первопроходцем в области психиатрической медицины, сейчас проводит испытания препарата для лечения психозов, связанных с болезнью Альцгеймера. Активный ингредиент KarXT воздействует на мускариновые рецепторы M1, которые связаны с когнитивными функциями, и рецепторы M4, которые наиболее тесно связаны с антипсихотическим действием.

В ходе своей работы нейроны выделяют «белки-отходы» в окружающее их межклеточное вещество. Среди этих белков — тау-белки и бета-амилоиды, которые при накоплении приводят к болезни Альцгеймера. Чтобы предотвратить развитие этой болезни, в мозге существует специальный механизм самоочистки — глимфатическая система. До недавнего времени существование этой системы оставалось подтвержденным лишь у грызунов и нескольких других видов животных. Теперь впервые показано, что глимфатическая система также функционирует у человека, чему посвящена статья в журнале PNAS.