Болезнь Альцгеймера известна всем. По оценкам Всемирной организации здравоохранения сегодня ей страдают 25 миллионов человек по всему миру, а к 2030 году это число удвоится. Память и личность человека исчезают по мере того, как погибают нервные клетки, а недавно учёные открыли удивительное сходство между болезнью Альцгеймера и зимней спячкой.  Ей нужно было семь минут напрягать своё внимание. Врач спрашивал, весна сейчас или осень, сколько будет сто минус семь. Он показал ей карандаш и спросил, что это такое, попросил сложить лист бумаги и положить рядом с собой на пол, а потом сказал нарисовать один в другом два десятиугольника. После семи напряжённых минут 78-летняя женщина получила 15 пунктов.
15 пунктов после теста на минимальные умственные способности означают слабоумие средней тяжести. Анализ крови оказался нормальным, а рентгеновский снимок показал утончение коры головного мозга на висках и темени. Это ясные признаки болезни Альцгеймера, которая через двадцать лет поразит уже 30 миллионов человек. Это заболевание имеет давнюю историю: в 1906 году доктор Алоис Альцхаймер (Alois Alzheimer) впервые описал его, представив результаты обследования своей пожилой пациентки Августы Детер (Auguste Deter). При вскрытии её головного мозга оказалось, что в коре мозга образовались белковые отложения (бляшки), которые и сегодня являются одним из отличительных признаков этой болезни. Но до сих пор не существует эффективных медикаментов или прививки от старческого слабоумия. Болезнь Альцгеймера выражается в проблемах с памятью, беспокойстве, нарушениях сна и неожиданных проблемах во время самых простых действий или движений. На последнем этапе происходит полный распад личности  Чтобы разработать действенную терапию против болезни, нужно для начала выяснить, почему она возникает, как функционирует и где её слабые места. В случае с болезнью Альцгеймера всего этого за прошедшие сто лет узнать не удалось.
Теория 1: бета-амилоидные белки обволакивают нейроны Существует теория, что в гибели клеток виноваты так называемые бета-амилоидные белки. Они откладываются на внешней стороне клеток мозга (нейронов) и не позволяют клеткам взаимодействовать друг с другом. Сигналы больше не могут передаваться мозгу, и нервные клетки погибают. Вероятно, нужно найти средство, которые удаляло бы эти отложения, и болезнь Альцгеймера будет побеждена. Если пойти этим путём, то классическим способом применения медикамента должна стать иммунизация. Смысл её в том, чтобы натравить иммунную систему человека на вредные молекулы, которые организм уничтожит самостоятельно. В случае с болезнью Альцгеймера пациенту вводят специальный протеин; организм начинает бороться с этим чужеродным веществом и вырабатывает антитела, которые затем, расправившись с инъекцией, уничтожают и белковые бляшки на клетках мозга. Ещё несколько лет назад медики провели эксперименты на животных и наглядно продемонстрировали, что иммунизация против бета-амилоидных белков приводит к сокращению бляшек в мозгу. Эксперимент лечит животных, но... убивает людей  В ходе нескольких последующих экспериментов учёные попытались повторить на людях то, что удалось на животных. Но результат был отрезвляющим: несколько человек погибли. У тех, кто выжил, отложения в мозгу заметно сократились, но общих улучшений не наблюдалось. Это значит, что белковые бляшки необязательно имеют существенное влияние на когнитивные функции мозга, а полученные на сегодняшний день результаты множества опытов указывают на то, что нервные клетки продолжают умирать, даже несмотря на сокращение бляшек. Другими словами, устранение бета-амилоидных отложений обещает весьма ограниченный успех.
Теория 2: фосфорилирование тау-протеинов разрушает межклеточные контакты Вторая крупная теория возникновения болезни Альцгеймера немного сложнее. У каждой нервной клетки кроме её «тела» есть специальный очень длинный отросток, и по этим отросткам проходят длинные «рельсы», так называемые микроканальцы. По «рельсам» молекулы скользят к местам соединения клеток, где они регулируют выброс необходимых контактных веществ. Так происходит взаимодействие клеток друг с другом. Так называемые тау-протеины стабилизируют микроканальцы, действуя на этих «рельсах» подобно шпалам. Когда в детстве впервые образуются контакты между нервными клетками, тау-протеины фосфорилированы, то есть «включены». По мере взросления это фосфорилирование медленно исчезает, и шпалы становятся стабильными. В случае с больными Альцгеймером уровень фосфорилирования вновь возрастает, а тау-протеины снова «включаются», становятся нестабильными и откладываются внутри клеток. Шпалы разрушаются, а клетки погибают. Теория 3: нейроны возвращаются в первичное состояние и начинают делиться  Большинство исследователей придерживается либо теории бета-амилоидных белков, либо теории тау-протеинов. Однако существует и третье мнение: возможно, в мозгу существует механизм, который вызывает образование бляшек. Нейроны, то есть нервные клетки, относятся к самым узкоспециализированным клеткам в организме. Они уже неспособны делиться, и умирают вместе со всем телом. Поэтому некоторые предполагают, что нейроны применяют для коммуникации тот же механизм, который у других, менее специализированных клеток, используется для деления (микроканальцы). Вместо того чтобы использовать микроканальцы для клеточного деления, нейрон с их помощью конструирует связи с другими нервными клетками.
Итак, нейрон живёт более семидесяти лет и не может обновляться. Теперь представим, что в стареющем мозге произошло что-то такое, чего не должно быть во взрослом организме: допустим, что нервные клетки снова начали делиться. Тау-протеины снова фосфорилируются, но вместо того, чтобы делиться, клетка погибает. В этом случае отложения бета-амилоидных и тау-протеинов представляют собой лишь следствие всего этого процесса. Этой третьей точки зрения придерживается команда немецких исследователей из Лейпцига во главе с Томасом Арендтом (Thomas Arendt). Во время зимней спячки активируются те же механизмы Группа Арендта недавно выяснила, что у животных, которые впадают в спячку, такое возобновившееся во взрослом состоянии фосфорилирование является совершенно нормальным. Зимняя спячка - это время пониженной мозговой активности, и при переходе к ней активируются те же механизмы, что и у людей с болезнью Альцгеймера. Когда животное пробуждается ото сна, фосфорилирование за несколько часов сходит на нет.  Это значит, что само по себе фосфорилирование не приводит к болезни, и в принципе мозг млекопитающего способен прекратить его. Таким образом, тау-фосфорилирование должно представлять собой защитный механизм, который фосфорилирует межклеточные соединения, разлагая их на время спячки. Мозговая активность сводится до минимума, но когда животное просыпается, мозг быстро восстанавливает все контакты. По сути, это повторение происходивших в детстве процессов развития мозга. То же самое происходит и с мозгом больных Альцгеймером, но разница в том, что у людей нейроны уже не восстанавливают разрушенных контактов.
Выражаясь иначе, фосфорилирование тау-протеинов представляет собой возврат к более древнему принципу. Судя по всему, нейроны «впадают в детство»: они «думают», что представляют собой неспециализированные и малоразвитые первичные клетки, и вводят в действие сохранившийся механизм деления, что их и губит. Теория немецких медиков пока не подтверждена, и перед ней стоит немало проблем. К примеру, если учёные хотят помешать нейронам «впасть в детство», им придётся вторгнуться в ту самую систему, которая в здоровых нервных клетках отвечает за пластичность и построение межклеточных контактов. Тем самым нейроны лишатся способности делать то, ради чего они существуют: учиться. Какая из трёх предложенных теорий происхождения болезни Альцгеймера верна, пока неясно. Может быть, нейроны просто неспособны работать дольше 60 лет. Но пока теоретики размышляют, практики тоже не дремлют и, не углубляясь в высокую теорию, они обнаружили ответственный за болезнь Альцгеймера ген. Они также выяснили, что мозговые травмы, высокое кровяное давление и высокий уровень холестерина способствуют развитию болезни, и узнали, что тренировка мозга и высокое образование позволяют защититься от неё.
Илья Яковлев
специально для SPA.SU
|
