Два человека смотрят на сканирование мозга на ноутбуке
By Эль Гибсон

Эндотелиальное исследование

Исследователь UNM идентифицирует новый биомаркер ранней стадии болезни Альцгеймера

Невролог Университета Нью-Мексико Раван Тарауна, доктор медицины, определил уникальный биомаркер, который может привести к новым диагностическим тестам для улучшения выявления начальной стадии болезни Альцгеймера до появления симптомов.

В статье, опубликованной в Анналы клинической и трансляционной неврологии в ноябре 2022 года Тарауна и ее коллеги определили новый белок в спинномозговой жидкости, который может надежно обнаруживать повреждение эндотелия — повреждение клеток, выстилающих крошечные кровеносные сосуды в головном мозге — при болезни Альцгеймера. Используя этот биомаркер, команда Тарауна обнаружила, что повреждение эндотелия является важным фактором когнитивных нарушений даже на самых ранних досимптомных стадиях заболевания.

Полученные данные дают проблеск надежды более чем шести миллионам американцев, живущих с болезнью Альцгеймера, включая более 43,000 65 жителей Новой Мексики в возрасте XNUMX лет и старше, поскольку они могут стимулировать дальнейшие исследования лекарственных вмешательств, потенциально предотвращающих повреждение эндотелия головного мозга.

«Все это ново», — сказал Тарауна, доцент кафедры неврологии Университета штата Массачусетс, который является директором секции когнитивной неврологии Университета штата Массачусетс и директором Клиники памяти и старения. «Это новые и захватывающие открытия».

 

Все это новое. Наши выводы о ценности VE-кадгерина как маркера эндотелиального повреждения у пациентов с болезнью Альцгеймера являются новыми и захватывающими.
- Раван Тарауна, Доктор медицинских наук

В исследовании 700 когнитивно нормальных участников, у которых были биомаркеры, свидетельствующие о болезни Альцгеймера, к Тарауне присоединились исследователи из UNM и Центра исследования болезни Найта (ADRC) в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, в том числе директор Genomics Core Карлос Кручага, доктор философии. Все участники исследования, которые были зачислены в Knight Washington ADRC, прошли подробные клинические, когнитивные, МРТ и ПЭТ-сканирования, а также оценки биомаркеров, которые включали измерение нового маркера эндотелиального повреждения, называемого сосудисто-эндотелиальным кадгерином (VEC).

Исследовательская группа обнаружила, что по сравнению с контрольной группой уровень VEC в их спинномозговой жидкости был повышен даже на стадиях болезни Альцгеймера, до начала потери памяти. В сочетании с установленными биомаркерами болезни Альцгеймера, такими как амилоид и тау, уровни VEC в спинномозговой жидкости улучшали способность этих маркеров обнаруживать раннюю патологию болезни Альцгеймера.

«Наше исследование показывает, что повреждение эндотелия играет важную роль на очень раннем этапе развития болезни Альцгеймера и напрямую связано с памятью, когнитивными функциями и синаптической пластичностью», — сказал Тарауна.

Кроме того, исследователи обнаружили, что уровни VEC коррелируют с когнитивными результатами в той же степени, что и амилоид и тау, на этих ранних доклинических стадиях, даже с поправкой на визуальные измерения заболевания мелких сосудов.

«Мы обнаружили, что можем надежно измерить повреждение эндотелия в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера и что повреждение эндотелия на самом деле коррелирует с когнитивными исходами в такой же степени, как амилоид и тау. Мы также определили несколько путей, посредством которых эндотелий влияет на память и обучение независимо от амилоида и тау», — сказала она. «Итак, это доказывает, что да, эндотелий — выстилка кровеносных сосудов — имеет прямую связь с когнитивными нарушениями».

В течение многих лет исследователи сосредоточивались на наблюдаемых под микроскопом изменениях в тканях головного мозга, которые включают бета-амилоидный белок и другой белок, называемый тау.

Бета-амилоид представляет собой встречающийся в природе белок, который у пациентов с болезнью Альцгеймера слипается в ненормальных количествах, образуя бляшки, которые накапливаются между нейронами и нарушают функцию клеток. Тау — это белок, который накапливается внутри нейронов. При болезни Альцгеймера тау отсоединяется от микротрубочек, которые служат структурной опорой для нейронов, и прилипает к другим молекулам тау, образуя плотные клубки.

Исследователи все еще пытаются определить, какие из этих изменений могут вызывать болезнь Альцгеймера, а какие могут быть результатом болезни.

Долгое время повреждение эндотелия считалось вторичным по отношению к амилоидной и тау-токсичности. Однако недавние исследования начали проливать свет на важность эндотелия и других сосудистых компонентов в запуске каскада событий, ведущих к болезни Альцгеймера.

Исследование предполагает, что не только токсичные уровни амилоида и аномальные накопления тау вызывают повреждение эндотелия, но и обратное также верно: повышение уровней амилоида и тау может быть связано с повреждением эндотелия.

«Теперь мы видим, что, возможно, повреждение эндотелия может быть провоцирующим событием, — сказал Тарауна, — а затем амилоид и тау являются вторичными по отношению к этому».

Tarawneh предполагает, что происходит некоторая форма недостаточности микроциркуляции, которая начинается в капиллярах, где повреждаются эндотелиальные клетки.

«Как только эндотелий повреждается, это вызывает агрегацию амилоида и тау. А затем амилоид и тау вызывают дальнейшее повреждение эндотелия, потому что они токсичны», — сказала она. «Это порочный круг».

В начале 2000-х у бабушки Тарауни диагностировали болезнь Альцгеймера. Тарауна был обескуражен отсутствием исследований в этой области, и поэтому он решил продолжить карьеру невролога и узнать, что происходит с мозгом при болезни Альцгеймера.

«Даже сейчас у нас очень мало вариантов, которые мы можем предложить нашим пациентам», — сказала она. «Это ужасный опыт, когда ты видишь, что кто-то, кого ты любишь, не может тебя узнать. Это душераздирающая ситуация».

Заглядывая вперед, Тарауна сказала, что хочет провести больше исследований, чтобы понять, как эндотелий участвует в развитии болезни Альцгеймера. По ее словам, эта работа может стимулировать дальнейшие исследования по лекарственному вмешательству в предотвращение и/или заживление повреждения эндотелия.

«Возможно, нацеливание на него станет способом лечения болезни», — сказал Тарауна. «Это новый путь для открытия лекарств».

В 2020 году Национальные институты здравоохранения предоставили ЕНД трехлетний грант в размере 3.1 миллиона долларов на создание исследовательского ADRC.

Тарауна планирует продолжить это исследование через ADRC ЕНД и финансирование, которое она получила от президента ЕНД Гарнетта С. Стоукса в рамках инициативы «Великие вызовы».

«Моя цель — набирать все больше и больше участников в ЕНД и получать от них образцы спинномозговой жидкости и крови, чтобы мы могли подтвердить эти результаты, а также расширить нашу предыдущую работу», — сказала она.

Категории: Neurology , Новости, которые вы можете использовать , Исследования , Школа медицины , Главные новости