Дальнейшие шаги против забывания
Три новых открытия исследований приближают науку к пониманию болезни Альцгеймера. Были локализованы два гена, мутации в которых приводят к повышенному риску заболевания, и идентифицирован белок, участвующий в преждевременной гибели нервных клеток. Болезнь Альцгеймера является наиболее частой причиной слабоумия, общего умственного упадка у пожилых людей. От него страдают около трех процентов населения старше 65 лет и десять процентов всего населения старше 85 лет. На ранних стадиях возникают плохая память, депрессивное настроение и нарушения речи. За этим следуют раздражительность, тревога и полная потеря речи, пока на поздних стадиях не становятся невозможными даже простые моторные навыки, такие как глотание. В конце концов пациент умирает.
Болезнь может быть точно диагностирована только при вскрытии. Типичны клубки нейрофибриллярных клубков (нитевидные структуры в цитоплазме нервных клеток), многочисленные амилоидные бляшки (скопления дегенерированных клеток, изображение 112К) и участки утраченных нервных клеток. Бляшки содержат нейротоксический амилоидный пептид-b (Ab), который накапливается в пространстве между клетками.
Но амилоид-b также, по-видимому, повреждает нейроны изнутри. Ши Ду Янь и его коллеги из кафедр патологии, хирургии, физиологии и клеточной биофизики Колумбийского университета показали, что белок с коротким названием ERAB (ассоциированный с эндоплазматическим ретикулумом белок, связывающий антитела) связывается с межклеточным амилоидом-b (Nature 389)., стр. 689). ERAB является нормальной частью ткани, но чаще встречается в пораженных нервных клетках. Его естественная функция до сих пор неясна, возможно, это дегидрогеназа, участвующая в синтезе стероидов (к этой группе веществ относится, например, холестерин). Если продукция ERAB подавляется в культурах клеток, токсическое действие амилоида-b также снижается. И наоборот, она увеличивается при увеличении производства.
Выделяют две формы болезни Альцгеймера: одна возникает в раннем возрасте, а более распространенный вариант проявляется только в более позднем возрасте. В 1993 году был обнаружен ген этой поздней формы, который несет мутацию почти в половине случаев заболевания. Теперь та же группа ученых из Университета Дьюка, которая обнаружила первый ген болезни Альцгеймера с поздним началом, обнаружила второй ген той же формы болезни. Однако оба гена действуют независимо.
Первый ген находится на хромосоме 19. Он представляет собой схему белка, называемого аполипопротеином Е (АпоЕ), который участвует в транспорте холестерина, важного компонента мембраны. Но ген ApoE существует в разных версиях, и люди, которые являются носителями определенного варианта (ApoE4), имеют гораздо более высокий риск развития болезни Альцгеймера в пожилом возрасте. Точный механизм, с помощью которого изменения в конечном итоге приводят к возникновению заболевания, до сих пор неизвестен. На данный момент исследователи показали, что мутация в гене ApoE связана примерно с 50 процентами случаев поздней стадии болезни Альцгеймера.
Группа Оксфордского проекта по исследованию памяти и старения (OPTIMA) под руководством профессора Дэвида Смита обнаружила, что ген бутирилхолинэстеразы взаимодействует с геном ApoE, тем самым значительно увеличивая риск заболевания (Human Molecular Genetics 6, page 1933).). Эстераза представляет собой белок, обнаруженный в амилоидных бляшках и нейрофибриллярных клубках. Пожилые люди, являющиеся носителями как варианта K этого гена, так и формы E4 гена апо, в 30 раз чаще страдают болезнью Альцгеймера, чем люди с другими вариантами генов.
Чтобы найти больше генов болезни Альцгеймера, ученые Университета Дьюка сравнили ДНК более 400 человек из 52 семей с этим заболеванием. Они обнаружили область на хромосоме 12, которая у людей с поздним началом выглядела иначе, чем у здоровых людей (Журнал Американской медицинской ассоциации, 15 октября 1997 г.). По их оценкам, ген в этой области может быть задействован примерно в 15% случаев. Хотя выделить его и изучить свойства пока не удалось, теперь поиск можно ограничить одним процентом генома человека, пока искомый ген не будет найден.
«Этот результат добавляет еще один кусочек к запутанной генетической головоломке, которую мы пытаемся использовать, чтобы предсказать, кто может заболеть болезнью Альцгеймера», - сказала Маргарет Перикак-Вэнс из Медицинского центра Университета Дьюка в Чикаго, ведущий автор исследования. Шаг за шагом мы собираем картину, которая показывает нам, как влияние окружающей среды и генетические условия вместе вызывают болезнь Альцгеймера».
Она надеется, что как только будет известна генетическая основа, позже можно будет разработать эффективные методы лечения и, в конечном итоге, даже лекарства.
Статья в журнале Science о болезни Альцгеймера:
Спор Вольфганга: Иммунная система мозга, спектр науки 1/96, стр. 80
Maika Grummt: Открытия, о которых нужно забыть - новая модель болезни Альцгеймера, Spectrum of Science 6/93, стр. 21
Деннис Дж. Селко: Старение мозга - старение разума, Spectrum of Science 11/92, стр. 124
Деннис Дж. Селко: Амилоидный белок и болезнь Альцгеймера, Spectrum of Science 1/92, стр. 56
Ричард Вуртманн: болезнь Альцгеймера, Spectrum of Science 3/85, стр. 84
Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft является оператором этого портала. Его электронные и печатные журналы, в том числе «Spektrum der Wissenschaft», «Gehirn&Geist» и «Spektrum - Die Woche», сообщают о текущих результатах исследований.