Неожиданные результаты, полученные Исследовательским институтом Скриппса (Scripps Research Institute) и ModGene, LLC, могут полностью поменять представления ученых о болезни Альцгеймера – одном из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний человека – указывая на печень вместо мозга как на источник амилоидных пептидов, откладывающихся в виде мозговых бляшек при этом разрушительном заболевании. Это открытие предлагает относительно простой подход к лечению и профилактике болезни Альцгеймера.

Чтобы определить гены, оказывающие влияние на количество накапливающегося в мозге амилоидного белка, ученые использовали модель болезни Альцгеймера, воспроизведенную на мышах. Они установили три гена, защищающие от отложения и накопления амилоида в мозге животных. Мозг мышей защищало снижение экспрессии каждого из этих генов в клетках печени. Один из них кодирует пресенилин (presenilin) – клеточный мембранный белок, который, как считается, вносит вклад в развитие болезни Альцгеймера.

«Это неожиданное открытие открывает перспективы для разработки новых методов лечения болезни Альцгеймера», - говорит руководитель исследования профессор-исследователь Грегор Сатклифф (Gregor Sutcliffe). «Оно может значительно облегчить разработку методов его лечения и профилактики».

По оценкам этим нейродегенеративным заболеванием страдают 5.1 миллиона американцев, включая почти половину людей в возрасте 85 лет и старше. Если наука не найдет способа предотвратить его развитие и эффективных методов лечения, к 2050 году количество пациентов в возрасте 65 лет и старше будет варьировать от 11 до 16 миллионов. В дополнении к человеческим страданиям, это огромное экономическое бремя. Новый доклад Ассоциации Альцгеймера США (Alzheimer"s Association) показывает, что при отсутствии методов положительного воздействия на болезнь совокупные расходы на уход за пациентами с Альцгеймера в период с 2010 до 2050 года составят $20 триллионов.

В поисках решения загадки болезни Альцгеймера Сатклифф и его сотрудники в последние несколько лет сосредоточили свое внимание на естественно существующих различиях в предрасположенности к неврологическим заболеваниям у различных линий мышей, создав обширную базу данных по активности генов в различных тканях. Эти данные дают карты экспрессии признаков, которые могут быть наложены на карты генов-модификаторов заболевания.

Как и в случае почти всех научных открытий, исследование Сатклиффа основывается на более ранних данных. Несколько лет назад ученые Западного резервного университета Кейза (Case Western Reserve) картировали три гена, модифицирующие накопление патологического бета-амилоида в мозге трансгенных мышей с моделью болезни Альцгеймера, в больших участках хромосом, каждый из которых содержит сотни генов. Использовав кроссы линий мышей В6 и D2, они изучили более 500 их потомков.

Основываясь на результатах этого исследования, Сатклифф применил свои базы данных генной экспрессии к мышиной модели болезни Альцгеймера, ища различия в экспрессии генов, которые коррелировали с различиями в предрасположенности к развитию заболевания, в линиях В6 и D2. Эта интенсивная работа включала в себя создание компьютерных программ, которые идентифицировали каждое генетическое отличие геномов В6 и D2, и проведение математического анализа их корреляции (известного как регрессионный анализ). Корреляции проводились между генотипическими различиями (В6 и D2) и количеством матричной РНК, вырабатываемой на основе более чем 25000 генов в определенной ткани у 40 рекомбинантных инбредных линий мышей. Эти корреляции были рассчитаны для 10 видов тканей, одной из которых была печень.

«Одним из ключевых аспектов этой работы было научиться задавать вопросы массивным базам данных для сбора информации об идентичности наследуемых генов-модификаторов», - говорит Сатклифф. «Это было новой и, в некотором смысле, новаторской работой: мы изобретали новый путь идентификации генов-модификаторов, сочетая все эти шаги и автоматизируя процесс. Мы поняли, что можно узнать, как модифицируется патогенный трансгенный эффект, без изучения самих трансгенных мышей».

Охота на гены выявила хороших кандидатов на роль каждого из трех генов-модификаторов, открытых учеными из Case Western, и один из этих кандидатов – ген мыши, соответствующий гену человека, одна из вариаций которого предрасполагает к раннему началу болезни Альцгеймера – представлял для ученых особый интерес.

«Продукт этого гена, белок пресенилин 2, является частью ферментного комплекса, принимающего участие в образовании патогенного бета-амилоида», - объясняет Сатклифф. «Неожиданно наследуемая экспрессия пресенилина 2 была обнаружена в печени, а не в мозге. Более активная экспрессия пресенилина 2 в печени коррелировала с большим накоплением бета-амилоида в мозге и развитием патологии, соответствующей болезни Альцгеймера».

Это открытие позволило предположить, что значительные концентрации бета-амилоида могут брать свое начало в печени, циркулировать в крови и попадать в мозг. Если это верно, блокирование выработки бета-амилоида в печени может защитить мозг.

Для проверки этой гипотезы Сатклифф и его коллеги поставили эксперимент in vivo, используя мышей дикого типа, так как у них наиболее точно воспроизводится среда, в которой происходит естественный синтез бета-амилоида. «Мы решили, что если амилоид мозга рождается в печени и переносится в мозг кровью, то это может наблюдаться у всех мышей, - говорит Сатклифф, - и, можно предсказать, у человека».

Мышам вводили иматиниб (imatinib) (коммерческое название Гливек (Gleevec), утвержденный FDA противораковый препарат), относительно новое лекарственное средство, одобренное в настоящее время для лечения хронической миелоидной лейкемии и опухолей желудочно-кишечного тракта. Препарат резко снижает синтез бета-амилоида в клетках нейробластомы, трансфицированных белком-предшественником амилоида (amyloid precursor protein, APP), а также в бесклеточных экстрактах, полученных из трансфицированных клеток. Важно отметить, что Гливек плохо проникает через гематоэнцефалический барьер как у мышей, так и у человека.

«Это свойство препарата и определило наш выбор», - объясняет Сатклифф. «Так как он не проникает через гематоэнцефалический барьер, мы смогли сфокусироваться на синтезе амилоида вне мозга и на том, как этот синтез может способствовать аккумуляции амилоида в мозге, где он ассоциирован с заболеванием».

Мышам вводили Гливек дважды в день в течение семи дней. Затем были забраны плазма и мозговая ткань и измерено количество бета-амилоида в крови и мозге. Результат: препарат резко сократил количество бета-амилоида не только в крови, но и в мозге, куда он не мог проникнуть. Таким образом, значительная часть амилоида мозга должна была быть синтезирована вне его, и иматиниб является кандидатом на роль препарата для профилактики и лечения болезни Альцгеймера.

Что касается будущего этого исследования, Сатклифф надеется найти партнера и инвесторов для проведения клинических испытаний и разработки новых препаратов.

Нарушения жирового обмена в организме долго остается незамеченным, но рано или поздно приводит к негативным последствиям. Если появление ксантом (холестериновых бляшек на теле) не опасно, и относится, скорее, к косметическому дефекту, то атеросклероз сосудов – серьезная проблема, требующая лечения. За практически бессимптомное течение и грозные осложнения болезнь получила неофициальное название – ласковый убийца. Можно ли растворить уже образовавшиеся бляшки на стенке сосудов, и как это сделать: попробуем разобраться.

Почему откладываются бляшки на сосудах

Появление холестериновых бляшек на теле или внутренней стенке сосудов всегда связано с нарушением обмена веществ. Точная причина развития заболевания медиками пока не названа, и в научном мире выдвигаются несколько гипотез:

1. Липопротеидная инфильтрация – отложение холестерина в стенках артерий и артериол происходит первично, т.е. без определенной причины.
2. Теория первичной дисфункции эндотелия – здесь на первый план выходит повреждение сосудистой стенки, и лишь затем отложение молекул холестерина.
3. Аутоиммунная теория связывает процесс формирования с нарушениями работы клеточного звена иммунитета – атакой лейкоцитами и макрофагами эндотелия сосудов.
4. Моноклональная гипотеза объясняет заболевание первичным возникновением патологического клона клеток гладкомышечной ткани, который способен «притягивать» к себе молекулы холестерина.
5. Некоторые ученые находят связь в развитии патологии и первичном поражении стенок сосудов вирусным частицами (ЦМВИ, герпеса и др.).
6. Перекисная гипотеза говорит о нарушении антиоксидантных систем организма и процессов перекисного окисления липидов.
7. Гормональная гипотеза – согласно ей, повышенная функциональная активность гипофиза может привести к увеличению синтеза строительных материалов для холестерина в печени.
8. Генетическая гипотеза говорит о наследственно обусловленном дефекте эндотелия сосудов.

Несмотря на различные предположения, ученые солидарны в том, что на развитие заболевания влияют, прежде всего, образ жизни и характер питания. К провоцирующим факторам, которые могут вызвать атеросклероз, относят:

• курение;
• высокий уровень общего холестерина в крови (>5,1 ммоль/л);
• стойкая гипертензия, при которой АД выше значений 140/90 мм рт. ст.;
• обменные заболевания (сахарный диабет, гипотиреоз, метаболический синдром и др.);
• постменопауза у женщин;
• ожирение (ИМТ выше 30);
• гиподинамия, минимальная физическая активность;
• стрессы, регулярное эмоциональное перенапряжение;
• несоблюдение принципов правильного питания.

Что же собой представляют холестериновые бляшки, и как они образуются? В патогенезе атеросклероза выделяют несколько последовательных этапов:

1. Появление жировых пятен на эндотелии сосудов. Атерогенные фракции холестерина, свободно циркулирующие в крови, связываются с протеогликанами на внутренней стенке преимущественно мелких сосудов и откладываются тонким слоем на эндотелии.
2. Липосклероз – увеличение толщины и размеров бляшки. На этом этапе происходит прорастание жирового пятна соединительной тканью, отложение на нем еще большего количества липидов.
3. Атеромтоз – прорастание бляшки в мышечный слой артерии. Жировые отложения становятся еще объемнее, они повреждают эндотелий и глубже прорастают в толщу сосуда.
4. Атерокальциноз – уплотнение холестериновой бляшки. Толщина жировых отложений растет, в них откладываются кальцинаты. Бляшка становится очень плотной и значительно сужает просвет сосуда, вызывая нарушение кровообращения.

Какие бывают бляшки

Важно понимать, что рассматриваемое заболевание связано с множественными обменными нарушениями. Этот процесс затрагивает весь организм. Вместе с тем, в зависимости от клинически значимой локализации выделяют атеросклероз:

• аорты;
• коронарных (сердечных) артерий;
• сосудов головного мозга;
• артерий почек;
• сосудов нижних конечностей.

Атеросклероз аорты – самого крупного сосуда в организме человека – долгое время протекает бессимптомно и может быть обнаружен только в ходе обследования (например, аортокардиографии). Изредка пациентов беспокоят неинтенсивные давящие, снимающие боли в груди или животе. К характерным признакам заболевания также относят одышку, артериальную гипертензию (повышение давления происходит преимущественно за счет систолического, «верхнего»).

Холестериновые бляшки часто поражают и коронарные артерии. Нарушение кровоснабжения сердечной мышцы быстро приводит к клинической картине типичной стенокардии – давящим болям за грудиной при физической активности, одышке, необъяснимому чувству страха смерти. Со временем частота приступов увеличивается, и у больного развиваются признаки сердечной недостаточности.

Преимущественное поражение носит название . Эта патология распространена у пожилых людей и проявляется:

• утомляемостью;
• снижением работоспособности;
• резким ухудшением памяти;
• повышением возбудимости;
• раздражительностью;
• заострением персональных и личностных черт: например, бережливый человек становится жадным, уверенный в себе – эгоистичным, себялюбивым и др.;
• бессонницей;
• головной болью;
• головокружением;
• шумом в голове/ушах.

При преимущественном отложении холестерина на стенках почечных сосудов наблюдается стойкое повышение артериального давления (в основном за счет диастолического, «нижнего») и прогрессирующие признаки недостаточности органов мочевыделительной системы: отеки, дизурия, тянущие боли в поясничной области.

Встречается немного реже. Он проявляется болью в икроножных мышцах, которые усиливаются при длительной ходьбе (так называемая перемежающаяся хромота). Отсутствие своевременного лечения приводит к развитию трофической язвы, а затем и гангрены ноги.

Помимо сосудистой стенки холестерин нередко откладывается в . Такие бляшки называются ксантомами (ксантелазмами). Они выглядят как плоские или немного возвышающиеся над поверхностью здоровой кожи жировики желтоватого цвета.

Чем опасны атеросклеротические бляшки

Опасность атеросклероза заключается не в повреждении сосудистой стенки, а в грозных осложнениях, которые вызываются нарушением кровообращения. По суженным артериям кровь с трудом поступает к внутренним органам, и у пациента возникают острые или хронические состояния, связанные с недостаточностью кислорода и питательных веществ. В первую очередь страдают системы, интенсивно работающие на протяжении всей жизни и нуждающиеся в постоянном восполнении запасов энергии – сердце и головной мозг.

К распространенным осложнениям атеросклероза относят:

• острый инфаркт миокарда;
• ишемическая болезнь сердца;
• хроническая сердечная недостаточность;
• ОНМК – инсульт;
• дисциркуляторная энцефалопатия;
• гангрена нижних конечностей.

Именно поэтому и терапия атеросклероза – одна из приоритетных задач современного здравоохранения. А чем лечится эта болезнь, и существуют ли средства, способные растворить уже имеющиеся холестериновые бляшки?

Как убрать атеросклеротическую бляшку

Лечение атеросклероза – процесс длительный, требующий сотрудничества пациента и его лечащего врача. Чтобы растворение холестериновых бляшек проходило максимально эффективно, важно не только принимать таблетки, но и обратить внимание на свой образ жизни и характер питания. Эффективными, по мнению большинства больных, оказываются и средства народной медицины.

Диета и образ жизни: что нужно знать пациенту

Коррекция образа жизни – это первое, на что стоит обратить внимание человеку, у которого были обнаружены атеросклеротические бляшки. К немедикаментозным методам снижения уровня холестерина в крови и лечения атеросклероза относится:

1. Нормализация массы тела (при ожирении).
2. Дозированная физическая активность в условиях достаточного поступления кислорода. Объем нагрузок должен быть согласован с лечащим врачом, исходя из степени поражения сосудов и наличия сопутствующих заболеваний.
3. Отказ/резкое ограничение употребления алкоголя. Доказано, что горячительные напитки вызывают усиление дислипидемии, провоцируя рост триглицеридов.
4. Отказ от курения. Никотин не только повышает риск сердечно-сосудистой патологии, но и способствует повреждению эндотелия артерий, что запускает цепочку патологических процессов формирования холестериновых бляшек.
5. Исключение стрессов и любых психотравмирующих ситуаций, как на работе, так и дома.

Особое внимание пациенты с атеросклерозом должны уделять своему питанию. Лечебная диета призвана снизить уровень холестерина в крови и уменьшить риск формирования атеросклеротических бляшек в дальнейшем.

1. Ограничение животных жиров, которые являются главными пищевыми источниками холестерина. Лидерами по содержанию «плохих» липидов являются свиное сало, говяжий жир, мозги, почки и другие субпродукты, жирное красное мясо, сыры твердых сортов и др.
2. Основу диеты должны составлять овощи и фрукты, клетчатка (пищевые волокна). Они способствуют улучшению пищеварения и нормализации обмена веществ.
3. Калорийность ежедневного рациона подбирается в соответствии с нагрузками и двигательной активностью пациента.
4. Отказ от такого способа приготовления, как жарка. Все блюда готовятся на пару, отвариваются или тушатся.
5. Желательно заменять красное мясо (говядину, баранину, свинину) на морскую рыбу как минимум 2-3 раза в неделю. Рыба жирных сортов полезна при атеросклерозе из-за высокого содержания «хорошего» холестерина – липопротеинов высокой плотности.

Обратите внимание! При ранней стадии атеросклероза пациенту достаточно вести здоровый образ жизни и правильно питаться: уровень холестерина снизится и без приема таблеток.

Медикаментозные средства от образования бляшек

Если немедикаментозные методы лечения оказываются неэффективными на протяжении 3 месяцев и более, врач может назначить пациенту таблетки, снижающие уровень холестерина в крови и растворяющие имеющиеся атеросклеротические бляшки.

К относят:

• статины;
• фибраты;
• секвестранты желчных кислот;
• ингибиторы всасывания (абсорбции) холестерина в кишечнике;
• омега-3,6.

Статины (Аторвастатин, ) – самая популярная на сегодняшний день группа гиполипидемических средств. Они обладают следующим фармакологическим действием:

1. Снижение продукции холестерина в клетках печени.
2. Уменьшение содержания атерогенных липидов во внутриклеточной жидкости.
3. Повышение разрушения и выведения из организма жироподобных веществ.
4. Уменьшение выраженности воспаления эндотелия.
5. Препятствие повреждению новых участков сосудистой стенки.

Согласно статистике, препараты группы увеличивают продолжительность жизни пациентов с атеросклерозом, значительно снижают риск возникновения осложнений и глубокого повреждения сосудов. Имеют статины и свои недостатки: их нельзя назначать при лабораторно подтвержденных заболеваниях печени (при АЛТ выше нормы в 3 и более раз) из-за гепатотоксичности.

– антилипидемические средства, снижающие уровень «плохого» холестерина и увеличивающие концентрацию «хорошего». Могут назначаться в комплексе со статинами.

Действие секвестрантов желчных кислот и ингибиторов абсорбции холестерина основано на связывании молекул/препятствии всасывания жирного спирта в кишечнике и выведении их из организма естественным путем. Распространенными побочными эффектами этой группы препаратов является вздутие живота, жидкий стул.

Омега-3,6 – популярные пищевые добавки, содержащие антиатерогенные фракции холестерина. Они способствуют снижению уровня «плохих» ЛПНП и ЛПОНП в крови, а также очищению сосудистых стенок от уже сформировавшихся бляшек.

Хирургические способы очищения сосудов от бляшек

При выраженном нарушении кровообращения по заполненным бляшками сосудам возможно проведение одного из методов хирургической коррекции состояния:

• баллонная ангиопластика – чрескожное введение в полость пораженного сосуда небольшого баллончика, который затем раздувается для расширения просвета артерии;
• стентирование – введение в место закупорки стента – устойчивого цельнометаллического каркаса;
• шунтирование – «выключение» суженной артерии и создание альтернативного источника кровоснабжения внутренних органов по коллатералям.

Может ли помочь народная медицина

Популярными в лечении атеросклероза и растворении холестериновых бляшек остаются и . Помните, что любое из них можно принимать только после консультации со специалистом.

К распространенным рецептам нетрадиционной медицины относят:

1. Ежедневный прием утром натощак 1 ст. л. растительного (оливкового, льняного, тыквенного) масла.
2. Употребление лечебной смеси из равных частей растительного масла, меда, лимонного сока.
3. Лечение настойкой софоры японской (на 1 стакан измельченных стручков – 500 мл водки). Настоявшуюся в течение 3 недель смесь процеживают и принимают по ст. л. × 3 р/сут. на протяжении 3-4 месяцев.
4. Использование семян укропа. Приготовить настой из 1 ст. л. сушеных семян и 200 мл кипятка. Принимать по ст. л. 4-5 дней. Курс лечения длительный, не менее 2 месяцев.
5. Ежедневный прием свежевыжатого сока картофеля.
6. Применение лимонно-чесночной смеси. Натереть на мелкой тёрке головку чеснока и целый лимон (вместе с кожурой). Получившуюся кашицу смешать и залить водой на сутки. Принимать по 2 ст. л. получившейся жидкости 2 р/д.

Таким образом, медицина еще не придумала волшебной пилюли, которая поможет быстро и навсегда избавиться от атеросклероза. Лечение болезни – длительный и непростой процесс, который требует максимальной отдачи как от врача, так и от пациента. Только комплексный подход позволит добиться здоровья сердечно-сосудистой системы и долголетия.

Ученые Мичиганского университета открыли новое полезное свойство галлата эпигаллокатехина (EGCG ) – биоактивного вещества, содержащегося в листьях зеленого чая. Результаты их исследования доказывают, что EGCG предотвращает неправильное сворачивание определенные белков головного мозга, в том числе и связанных с развитием болезни Альцгеймера . (Фото: University of Michigan)

Ученые Мичиганского университета (University of Michigan , U-M) открыли новое полезное свойство одной из молекул, содержащихся в зеленом чае: она предотвращает неправильное сворачивание специфических белков головного мозга. Агрегация этих белков, называемых металло-ассоциированными бета-амилоидами , связана с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями .

Доцент кафедры химии Института наук о жизни (Life Sciences Institute ) U-M Ми Хээ Лим (Mi Hee Lim), PhD, и междисциплинарная группы ученых изучили влияние экстракта зеленого чая на образование агрегатов металло-ассоциированных бета-амилоидов in vitro . Результаты их экспериментов представлены в статье, недавно опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Ученые установили, что in vitro содержащееся в зеленом чае соединение эпигаллокатехин-3-галлат (epigallocatechin-3-gallate, EGCG ) более активно взаимодействует с металло-ассоциированными бета-амилоидами (содержащими, в частности, медь, железо и цинк), чем со свободными от металлов пептидами, образуя при этом мелкие неструктурированные агрегаты. Кроме того, при инкубации живых клеток с EGCG снижалась токсичность как свободных от металлов, так и связанных с ними бета-амилоидов.

Доцент кафедры химии Института наук о жизни (Life Sciences Institute) U-M Ми Хээ Лим (Mi Hee Lim), PhD. (Фото: lsi.umich.edu)

Чтобы получить представления о структуре взаимодействий и понять эту реактивность на молекулярном уровне, ученые использовали методы масс-спектрометрии подвижности ионов (IM-MS), 2D ЯМР-спектроскопию и вычислительные методы. Эксперименты показали, что EGCG взаимодействует с мономерами и димерами бета-амилоидов, образуя более компактные пептидные конформации, чем при связывании с необработанными EGCG бета-амилоидами. Кроме того, образовывались тройные – EGCG–металл–Aβ – комплексы.

Исследовательская группа доктора Лим состояла из химиков, биохимиков и биофизиков.

«К этой молекуле проявляют очень большой интерес многие ученые», - говорит доктор Лим, отмечая, что EGCG и другие содержащиеся в натуральных продуктах флавоноиды давно считаются мощными антиоксидантами. «Мы использовали комплексный подход. Это первый пример междисциплинарного исследования, в центре внимания которого была структура, проведенного тремя учеными из трех разных областей науки».

По мнению Лим, хотя малые молекулы и металло-ассоциированные бета-амилоиды изучаются многими учеными, большинство из исследователей рассматривают их со своей, узкой точки зрения.

Нейробиолог Бин Е (Bing Ye). (Фото: umms.med.umich.edu)

«Но, так как мозг очень сложен, мы считаем, что необходимо сочетание нескольких подходов».

Статья в PNAS – отправная точка, продолжает ученый, и следующим шагом в исследованиях будет проверка способности несколько измененной молекулы EGCG препятствовать образованию бляшек у плодовых мушек.

«Мы хотим модифицировать молекулу таким образом, чтобы она специфически препятствовала образованию бляшек, связанных с болезнью Альцгеймера», - поясняет Лим.

Она планирует продолжать свою работу в сотрудничестве с нейробиологом из LSI Бин Е (Bing Ye). Вместе исследователи проверят способность новой молекулы подавлять потенциальную токсичность агрегатов, содержащих белки и металлы, на плодовых мушках.

По материалам

Оригинальная статья:

S.-J. Hyung, A. S. DeToma, J. R. Brender, S. Lee, S. Vivekanandan, A. Kochi, J.-S. Choi, A. Ramamoorthy, B. T. Ruotolo, M. H. Lim. Insights into antiamyloidogenic properties of the green tea extract (-)-epigallocatechin-3-gallate toward metal-associated amyloid-β species

© «Экстракт зеленого чая предотвращает образование бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Болезнь Альцгеймера . Письменное разрешение обязательно.

Еще о болезни Альцгеймера

Белки, вовлеченные в развитие болезни Альцгеймера, есть в мозге каждого человека, но, несмотря на это, подавляющее большинство людей не болеют и никогда не заболеют болезнью Альцгеймера . Что же лежит в основе такого «неравенства»?

β-секретаза (BACE) участвует в расщеплении
белка- предшественника амилоида (АРР)
с образованием бета-амилоида (β-amyloid),
который агрегирует, образуя характерные для
болезни Альцгеймера внеклеточные
сенильные бляшки (β-amyloid plaque).
(Рис. withfriendship.com)

Почему не все мы заболеваем болезнью Альцгеймера? Для клеточного биолога Субоджита Роя (Subhojit Roy), MD, PhD, этот вопрос представляет особый интерес, так как доктор Рой – адъюнкт-профессор кафедры патологии и неврологии в Школе медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego School of Medicine).

В статье, опубликованной в журнале Neuron , доктор Рой и его коллеги дают этому явлению свое объяснение: по их мнению, мудрость природы состоит в том, что у большинства людей сохраняется жизненно важное физическое разделение белка и расщепляющего его фермента, взаимодействие которых является триггером прогрессирующей дегенерации и гибели клеток, характерных для болезни Альцгеймера.

«Это можно сравнить с физическим разделением пороха и спичек, позволяющим предупредить неизбежный взрыв», – говорит доктор Рой. «Зная, как именно разделены эти порох и спички, мы сможем выработать новые взгляды на то, как остановить болезнь».

Тяжесть болезни Альцгеймера оценивается по потере функциональных нейронов. Существуют два «контрольных» признака этого заболевания: сгустки белка бета-амилоида – так называемые бета-амилоидные бляшки , – накапливающиеся вне нейронов, и агрегаты другого белка, называемого тау , образующего нейрофибриллярные клубки внутри нервных клеток. Большинство нейробиологов считают, что причиной болезни Альцгеймера является образование и накопление бета-амилоидных бляшек, вызывающее каскад молекулярных событий, ведущих к нарушению функций клеток и их гибели. Таким образом, эта так называемая «гипотеза амилоидного каскада» ставит в центр патологии болезни Альцгеймера бета-амилоид.

Для образования бета-амилоида необходимо взаимодействие белка-предшественника амилоида (АРР) и фермента бета-секретазы (BACE), расщепляющего APP на более мелкие токсичные фрагменты.

Вверху: пузырьки, содержащие АРР (зеленые)
и BACE (красные), как правило, физически
разделены. Внизу: после стимуляции нейронов,
повышающей синтез бета-амилоида , пузырьки
с АРР и BACE конвергируют (показано желтым),
и белки начинают взаимодействовать.
(Фото: UC San Diego School of Medicine)

«Оба эти белка экспрессируются в мозге на высоком уровне, – объясняет доктор Рой, – и если дать им непрерывно взаимодействовать, у всех нас будет болезнь Альцгеймера».

Однако этого не происходит. Экспериментируя на выращенных в культуре нейронах гиппокампа и тканях головного мозга человека и мыши, доктор Рой и его коллеги установили, что в здоровых клетках головного мозга BACE-1 и APP, как правило, разделены и находятся в разных компартментах с самого момента их образования, что исключает их контакт.

«Чтобы разделить этих сообщников, природа, кажется, придумала интересный трюк», – комментирует доктор Рой.

Кроме того, оказалось, что условия, способствующие усилению синтеза бета-амилоидного белка, усиливают и взаимодействие APP и BACE-1. В частности, повышение электрической активности нейронов – стимулирующее, как известно, синтез бета-амилоида, – приводит и к усилению взаимодействия APP и BACE-1. Изучение аутопсийных образцов головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера показало повышение физической близости этих белков, подтверждая патофизиологическую значимость этого явления.

Результаты исследования принципиально важны, так как они освещают некоторые из самых ранних молекулярных событий-триггеров болезни Альцгеймера и показывают, как от них защищен здоровый мозг. С клинической же точки зрения они очерчивают новые возможные направления в лечении или даже предотвращении болезни.

В определенной степени это нетрадиционный подход. Но, по словам первого автора статьи доктора Утпала Даса (Utpal Das), «самое интересное состоит в том, что мы, наверно, сможем провести скрининг молекул, способных физически разделить APP и BACE-1».

Амилоидоз - группа заболеваний (форм), общим признаком которых является отложение в органах и тканях особого белка b-фибриллярной структуры.
Амилоид в тканях появляется либо вокруг коллагеновых волокон (периколлагеновый амилоидоз), либо на базальных мембранах или вокруг ретикулярных волокон (периретикулярный амилоидоз).

Эпидемиология. Частота в популяции составляет не менее 1:50 000. Некоторые клинические формы амилоидоза отмечают в определенных районах земного шара: например, средиземноморская семейная лихорадка или семейная амилоидная полинейропатия (последняя распространена в Японии, Португалии, Швеции, Италии).
Амилоидоз чаще выявляют во второй половине жизни.

Классификация Номенклатурного комитета Международного союза иммунологических обществ (Бюллетень ВОЗ, 1993).
- AL-амилоидоз (А - amyloidosis, амилоидоз, L - light chains, легкие цепи) - первичный, связанный с миеломной болезнью (амилоидоз регистрируют в 10-20% случаев миеломной болезни).
- АА-амилоидоз (acquired amyloidosis, приобретенный амилоидоз) - вторичный амилоидоз на фоне хронических воспалительных заболеваний, а также при средиземноморской семейной лихорадке (периодической болезни).
- ATTR-амилоидоз (А - amyloidosis, амилоидоз, TTR - transthyretin, транстиретин) - наследственно-семейный амилоидоз (семейная амилоидная полинейропатия) и старческий системный амилоидоз.
- Аb2М-амилоидоз (A-amyloidosis, амилоидоз, b2М - b2-микроглобулин) - амилоидоз у больных, находящихся на плановом гемодиализе.

Локализованный амилоидоз чаше развивается у людей старческого возраста (AIAPP-амилоидоз - при инсулиннезависимом сахарном диабете, АВ-амилоидоз - при болезни Альцхаймера, AANF-амилоидоз - старческий амилоидоз предсердий).

Патогенез и патоморфология. Современные представления об амилоидогенезе предполагают выработку особого белка-предшественника амилоида под влиянием так называемого амилоидвысвобождающего фактора, продуцируемого макрофагами вследствие генетического дефекта под воздействием стимулирующего агента. Образование АА из SAA осуществляется путем неполного расщепления протеазами, связанными с поверхностной мембраной моноцитов-макрофагов.
Полимеризация растворимого АА-белка в фибриллы происходит также на поверхности макрофагов механизмом перекрестного связывания полипептидов при участии мембранных ферментов.
В эксперименте с казеиновым амилоидозом у мышей показана важная роль в индукции АА-отложений так называемого амилоидускоряющего фактора, образующегося в процессе воспаления в селезенке и печени. К ATTR-амилоидозу относятся семейная амилоидная полинейропатия (реже кардиопатия и нефропатия) с аутосомно-доминантным типом наследования и системный старческий амилоидоз. Сывороточным белком-предшественником амилоидоза в этой группе является компонент молекулы преальбумина - транстиретин (transthyretin - TTR) - транспортный белок для тироксина и ретинола, первично синтезируемый в печени. Наследственный семейный амилоидоз является результатом мутации в гене, ответственном за синтез молекулы транстиретина. Мутантный транстиретин имеет точечную замену в молекуле. Допускают, что в основе семейного наследственного амилоидоза могут лежать мутантные формы и других белков. Основу амилоидных депозитов составляют фибриллы.
Очищенный амилоид, полученный из фибрилл, представляет собой белок. При амилоидозе почек первично страдают клубочки, хотя амилоид обнаруживают также в интерстициальной, перитубулярной и васкулярной зонах. На ранних стадиях происходит отложение амилоида в виде небольших очагов в мезангии и вдоль базальной мембраны.
По мере прогрессирования заболевания клубочки интенсивно заполняются амилоидными массами и их капиллярное ложе редуцируется.

Клиническая картина.
Очень часто в течение длительного времени амилоидоз протекает бессимптомно.
Характер клинических проявлений зависит от биохимического типа амилоида, локализации амилоидных отложений, степени их распространенности в органах, длительности заболевания, наличия осложнений. Как правило, наблюдают комплекс симптомов, связанных с поражением нескольких органов. Признаки вовлечения почек (собственно амилоидоз почек) типичны для АА- и AL-амилоидоза, их не отмечают при семейной амилоидной поли- нейропатии и болезни Альцгеймера.
Клинические проявления амилоидоза почек варьируют от легкой протеинурии до развернутого НС: массивной протеинурии, гипопротеинемии, гиперлилидемии (гиперхолестеринемии, нарушений батанса ЛП, увеличения содержания Э-ЛП и триглицеридов), отечного синдрома.
Отеков может не быть при инфильтрации амилоидом надпочечников и гипонатриемии.
АГ развивается в 20-25% случаев, в основном при длительно существующем АА-амилоидозе.
Среди сопутствующих тубулярных дисфункций наблюдают каналылевый ацидоз, почечный диабет.
На фоне амилоидоза почек возможно развитие тромбоза почечных вен.
Амиюидоз сердца может развиться при AL-амилоидозе, редко - при АА-амилоидозе; обычно он проявляется рестриктивной кардиомиопатией. Наиболее частые клинические проявления: кардиомегалия, сердечная недостаточность, различные аритмии.
Выпотной перикардит возникает редко.
Локализованный амилоидоз предсердий часто отмечают у людей старше 80 лет.

Поражение ЖКТ объясняют либо прямым вовлечением органов в амилоидный процесс, либо опосредованными изменениями вследствие амилоидной инфильтрации регионарных нервных волокон.
Амилоидоз пищевода встречается чаще одновременно с поражениями других отделов пищеварительной системы. Характерны дисфагия при проглатывании плотной и сухой пищи, особенно при еде лежа, отрыжка. При рентгенологическом исследовании пищевод гипотоничен, перистальтика ослаблена, при исследовании больного в горизонтальном положении бариевая взвесь долго задерживается в пищеводе.
Осложнения: амилоидные язвы пищевода и пищеводные кровотечения.
Амилоидоз желудка обычно сочетается с амилоидозом кишечника и других органов. Клиническая картина: ощущение тяжести в эпигастральной области после еды, диспепсические расстройства; при рентгенологическом исследовании - сглаженность складок слизистой оболочки, ослабление перистальтики и эвакуации содержимого из желудка.
Осложнения: амилоидные язвы желудка, желудочные кровотечения, перфорация язв.

Дифференциальный диагноз проводят с хроническим гастритом, язвенной болезнью желудка, реже - опухолью.
Решающее значение имеют данные биопсии (выявление амилоидоза). Амилоидоз кишечника - частая локализация этого заболевания. Проявляется ощущением дискомфорта, тяжести, реже умеренными тупыми или спастическими болями в животе, нарушениями стула: запорами или упорными поносами.

Копрологическое исследование выявляет выраженную стеаторею, амилорею, креаторею. В крови анемия, лейкоцитоз, повышение СОЭ, гипопротеинемия (за счет гипоальбуминемии), гиперглобулинемия, гипонатриемия, гипопротромбинемия, гипокальциемия.
Специальные методы исследования обнаруживают нарушение пристеночного пищеварения и всасывания в кишечнике.
При рентгенологическом исследовании характерна развернутость («вздыбленность») кишечных петель, утолщение складок и сглаженность рельефа слизистой кишки, замедление или ускорение пассажа бариевой взвеси по кишечнику.

Биопсия слизистой оболочки тонкой и толстой кишок подтверждает диагноз и позволяет провести дифференциальную диагностику с энтеритами и колитами, особенно с неспецифическим язвенным колитом. Изолированный опухолевидный амилоидоз кишечника протекает под маской опухоли (боль, непроходимость кишечника) и обычно обнаруживается уже на операционном столе.

Осложнение: тяжелая гипопротеинемия вследствие нарушения процессов всасывания в кишечнике, полигиповитаминозы, стенозирование кишечника, амилоидные язвы, кишечные кровотечения, перфорации.

Амилоидоз печени встречается сравнительно часто.
Характерны увеличение и уплотнение печени, при пальпации край ее ровный, безболезнен. Нередок синдром портальной гипертензии, асцит. Реже встречаются боль в правом подреберье, диспепсические явления, спленомегалия, желтуха, геморрагический синдром.

Лабораторные исследования определяют изменение белково-осадочных проб, гиперглобулинемию, гиперхолестеринемию, в ряде случаев - гипербилирубинемию, повышение активности щелочной фосфатазы, аминотрансфераз сыворотки крови; положительная проба с бромсульфалеином.
Решающее значение в диагностике имеет пункционная биопсия печени. Осложнения: печеночная недостаточность (в 7% случаев).

Амилоидоз поджелудочной железы диагностируется редко (протекает под маской хронического панкреатита); характерны тупая боль в левом подреберье, диспепсические явления, панкреатогенные поносы, стеаторея.
Исследование дуоденального содержимого выявляет внешнесекреторную недостаточность поджелудочной железы.
В тяжелых случаях развивается вторичный сахарный диабет.

Поражения кожи имеют вид полупрозрачных восковидных папул или бляшек на лице, шее, в зонах естественных складок.
Описаны периорбитальные экхимозы («глаза енота»).
Зуд не характерен. Возможны кровоизлияния в бляшки.
В ряде случаев наблюдают плотные отеки на пальцах рук, напоминающие склеродермию.

Психические нарушения в виде деменции отмечают при локализованных формах амилоидоза (болезнь Альцгеймера).

Геморрагический синдром может развиться при AL-амилоидозе вследствие недостаточности фактора свертывания X, имеющего сродство к амилоидным фибриллам.

Диагностика.
Лабораторные исследования.
Анализ мочи. Протеинурия варьирует от микро- альбуминемии до массивной протеинурии, сопутствующей НС. Гематурия возникает редко, лейкоцитурия не бывает массивной и не связана с сопутствующей инфекцией («скудные изменения мочевого осадка»). Цилиндры гиалиновые, восковидные, реже зернистые; они не обладают метахромазией при окраске, но дают резко положительную ШИК-реакцию.
Вследствие массивной протеинурии возникает гипопротеинемия (за счет гипоальбуминемии).
Возможен лейкоцитоз, характерно повышение СОЭ.
Анемия сопутствует ХПН или связана с хроническим воспалительным процессом. Биопсия почек на ранних стадиях амилоидоза позволяет выявить в мезангии аморфные гиалиновые массы, а также утолщение базальной мембраны.
В дальнейшем находят диффузный внеклеточный эозинофильный материал, окрашивающийся конго красным со специфическим зеленым двойным лучепреломлением при исследовании в поляризованном микроскопе. При иммунофлюоресцентном исследовании имеет место слабое свечение Ig, поскольку амилоидные фибриллы (при AL-амилоидозе) содержат вариабельные участки легких цепей. При ЭМ обнаруживают характерные неветвящиеся амилоидные фибриллы диаметром 7,5-10 нм. Отложения амилоидных масс обнаруживают не только в клубочках, но и в интерстиции.

УЗИ. Размеры почек увеличены или соответствуют норме.
Функциональные пробы с конго красным или метиленовым синим (быстрое исчезновение красителей при внутривенном введении из сыворотки крови вследствие их фиксации амилоидом, а также значительное снижение выделения их почками) имеют историческое значение вследствие низкой информативности. Необходимо предполагать развитие амилоидоза при выявлении протеинурии у больных, относящихся к группе риска (с РА, миеломной болезнью, БЭБ, туберкулезом и лепрой).

При наследственно-семейных синдромах, проявляющихся периферической нейропатией, нефропатией, кардиомегалией, следует исключить амилоидоз. Лечение. Задачи: ограничение синтеза предшественника амилоида (колхицин); ингибирование синтеза амилоида и предотвращение отложения его в тканях; лизис тканевых амилоидных структур.

Лечение фонового заболевания (хронического воспаления, РА) необходимо.
При активном лечении РА цитостатиками (циклофосфамидом, хлорамбуцилом, азатиоприном, метотрексатом) амилоидоз возникает реже, а при уже развившемся амилоидозе наблюдают уменьшение выраженности его клинических проявлений - стабилизацию почечной функции и снижение протеинурии. Для лечения первичного амилоидоза и миеломной болезни применяют химиотерапию (например, комбинированную терапию мелфаланом и преднизолоном).
Однако ее недостаточная эффективность и высокая токсичность обусловливают поиск новых методов лечения.

Среди последних разработок в этом направлении - антрациклин и йододокеорубицин, связывающиеся с AL-амилоидом и способствующие его резорбции.

Колхицин. При средиземноморской семейной лихорадке применение колхицина на ранних стадиях задерживает развитие нефропатии, но он хуже влияет на уже сформировавшийся амилоидоз почек.

Изучают эффект колхицина при вторичном АА-амилоидозе почек.
На ранних стадиях АА-амилоидоза допустима попытка лечения аминохинолиновыми производными (хлорохин по 0,25-0,5 г/сут длительно), однако его эффективность в контролируемых исследованиях не доказана.

Для лечения амилоидоза предлагают использовать диметилсульфоксид перорально.
Начальная доза - 1% раствор диметилсульфоксида по 10 мл 3 раза в сут. При хорошей переносимости дозу постепенно повышают до 100-200 мл 3-5% раствора в сут.

Схемы лечения первичного амилоидоза.
- Циклическое пероральное применение мельфалана (0,15-0,25 мг/кг веса в сутки) и преднизолона (1,5-2,0 мг/кг в сутки) по четыре - семь дней каждые четыре - шесть недель в течение года, до достижения курсовой дозы 600 мг.
- Пероральное применение мельфалана в дозе 4 мг/сут в течение трех недель, затем, после двухнедельного перерыва - 2-4мг/сут четыре дня в неделю постоянно, до достижения курсовой дозы 600 мг, в комбинации с преднизолоном.
- Внутривенное введение высоких доз мельфолана (100-200 мг/м2 поверхности тела в течение двух дней) с последующей трансплантацией аутологичных стволовых клеток.
- Внутривенное введение дексаметазона в дозе 40 мг в течение четырех дней каждые три недели - восемь циклов.
- Внутривенное введение дексаметазона в дозе 40 мг в 1-4, 9-12-й и 17-20-й дни 35-дневного цикла, три - шесть циклов, с последующим применением ос-интерферона в дозе 3-6 млн единиц три раза в неделю.
- Схема винкристин-доксорибуцин-дексаметазон (VAD).

Развитие ХПН - показание к плановому диализу.
Предпочтителен перитонеальный диализ, так как он создает условия для выведения b2-микроглобулина.
Выживаемость больных с амилоидозом почек, находящихся на гемодиализе, ниже, чем у больных с другими причинами ХПН (годичная выживаемость 60%).

Трансплантацию почек проводят при АА-амилоидозе (при условии успешного лечения фонового заболевания) и AL-амилоидозе.
Однако показатели выживаемости ниже, чем при другой почечной патологии, что связано с серьезными внепочечнsми органными поражениями, главным образом сердечно-сосудистыми.

Рецидив амилоидоза в трансплантате происходит часто, но мало влияет на общий прогноз.
Путем трасплантации печени устраняют место синтеза предшественника амилоида - транстиретина.
Спленэктомию выполняют в целях купирования геморрагического синдрома (устранение селезенки, связывающей наибольшее количество фактора X).
«Чудеса» в последние годы связываются с применением стволовых клеток. Помечтаем вместе. Сотрудники Питсбургского института злокачественных опухолей предложили следующую методику.
Сначала в/в в течение 4 сут вводится препарат Neupogen, стимулирующий выход в периферический кровоток гемопоэтических стволовых клеток. Затем с помощью специального оборудования выделяют фракцию стволовых гемопоэтических клеток из крови.
После чего выделенные клетки замораживают в криокамере, чтобы их можно было хранить долгое время.
После приготовления «лекарства» больному проводится курс высокодозной химиотерапии в течение одного или двух дней, чтобы уничтожить белки, находящиеся в плазме крови.

После проведения курсов химиотерапии больному внутривенно вводятся его же стволовые клетки, которые были заморожены.

Прогноз.
Причина смерти - сердечная или почечная недостаточность.
После развития ХПН пациенты обычно живут менее года, после развития СН - около 4 мес.
При вторичном амилоидозе прогноз лучше, чем при AL-амилоидозе.
При любом типе заболевание протекает тяжелее у лиц пожилого возраста.