Уважаемые читатели "Медицинского вестника Украины"! Вашему вниманию предлагается репринт интервью со специалистом в области нейродегенеративных заболеваний, уже претендующих на статус цивилизационной патологии.Нейродегенеративные заболевания нередко устрашающе называют «эпидемией XXI века». И хотя сейчас всех больше волнует другая пандемия, коронавирус не нивелирует остальных проблем человечества. От болезни Альцгеймера нельзя вылечиться, но определенный образ жизни способен замедлить заболевание. Александр Беляков, научный сотрудник лаборатории регуляции функций нейронов мозга Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, рассказывает в интервью о причинах возникновения и перспективах лечения нейродегенеративных заболеваний.
— Что такое нейродегенеративные заболевания?
— Под этим термином подразумевается целая группа заболеваний. У них могут быть разные причины или комплекс причин — наследственность, факторы среды и образ жизни, возраст. Как понятно из названия, в результате что-то «портится» в телах нервных клеток и их отростках, эти клетки перестают работать или гибнут, что приводит к нарушению памяти, познавательных процессов и двигательной дисфункции.
— Пагубные изменения происходят в мозге человеке или в нервной системе?
— Мы говорим о болезнях нервной системы в целом, но локализованы очаги нейродегенерации могут быть в разных местах. Так, например, при полинейропатиях поражается в основном периферическая нервная система, но если говорить о таких известных заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, то тут изменения наступают в коре головного мозга и важных подкорковых структурах. Могут страдать даже определенные типы нервных клеток: при болезни Паркинсона, например, это нейроны черной субстанции, производящие дофамин.
— Болезни Паркинсона и Альцеймера известны, но есть и какие-то другие, верно?
— Болезни Паркинсона и Альцгеймера широко известны не случайно, они встречаются на один-два порядка чаще, и денег на лечение и содержание больных выделяется пропорционально больше. Да, есть и другие заболевания: достаточно известная благодаря сериалу «Доктор Хаус» болезнь Хантингтона, менее известная, но более распространенная — деменция с тельцами Леви. Еще есть болезнь Пика, лобно-височная деменция, болезнь Крейтцфельдта-Якоба и другие. Есть смысл подразделять их по причинам возникновения и патогенезу. Так, например, рассеянный склероз, при котором повреждается оболочка нервных волокон, относится к аутоиммунным заболеваниям; болезнь Хантингтона связана с пороговым накоплением копий особых мутаций в гене, кодирующем регуляторные белки нервных клеток; болезнь Альцгеймера стоит в ряду таупатий, при которых нарушается работа белка, отвечающего за внутриклеточный «транспорт». В результате «дороги» сплетаются в нейрофибриллярный клубок, заполняющий собой весь нейрон. При этом должен внеклеточно накапливаться и другой известный белок, бета-амилоид, что также имеет много патогенных последствий для работы соседних нейронов. При болезни Паркинсона тоже что-то неладное происходит с белками, а именно агрегируется патологическая форма белка альфа-синуклеина, в норме вовлеченного в передачу нервного сигнала.
— А какие симптомы? К каким сигналам человек должен прислушаться?
— Если нужно «прислушаться», то, вероятно, имеются в виду ранние стадии заболеваний: доклиническая и первые стадии умеренных когнитивных расстройств и двигательных нарушений. У болезни Альцгеймера это будет легкая потеря кратковременной памяти, часто маскирующаяся под симптомы нормального старения. Сильнее всего отличия заметны в диагностических тестах на пространственную память и пространственное обучение. Сам человек жалуется на забывание недавних событий, быстрое утомление при умственной работе. При болезни Паркинсона ранними симптомами могут являться потеря обоняния, тремор, изменения почерка, ригидность мышц. Если к симптомам прибавить депрессию и беспокойный сон, то примерно четверть читателей, вне зависимости от возраста, немного напряжется. Всё не так просто. При наличии даже нескольких совпадающих симптомов морфологических коррелятов может и не найтись. И наоборот, благодаря современным подходам, основанным на анализе крови, спинномозговой жидкости, ПЭТ и МРТ, заболевание можно выявить еще за 20 лет, в бессимптомной стадии.
— Считается, что заболевания мозга называют эпидемией XXI века. Действительно ли такие болезни сейчас встречаются всё чаще? Это связано как-то с ритмом жизни современного человека или просто мы стали чаще выявлять их? Говорят, что через пару десятков лет болезни Паркинсона или Альцгеймера будут еще более распространены. Для этого есть предпосылки?
— Сегодня более актуальны другие эпидемии и даже пандемии. А если серьезно, то да, нейродегенеративные заболевания в XXI веке представляют существенную социальную и экономическую нагрузку для всех стран. В 2015 году в Европе болезнь Альцгеймера была признана третьей по распространенности причиной смерти, уступив лишь ишемической болезни сердца и инсульту. Ежегодно в мире тратятся около половины триллиона долларов на лечение и социальную помощь пациентам с болезнью Альцгеймера. При этом надо сказать, что на научные исследования в этой сфере денег выделяется на порядки меньше. В России около 1,8 миллионов человек страдают болезнью Альцгеймера. И это число будет расти, потому что увеличивается продолжительность жизни, а надо понимать, что если в возрасте 65 лет болеют 5-10% людей, то в возрасте после 85 лет уже 30-40%. С болезнью Паркинсона аналогичная картина, только цифры поменьше. Есть сообщения, что спорадическая (то есть ненаследственная) форма заболеваний «молодеет», всё чаще встречается в более раннем возрасте, но это действительно связано со множеством факторов: как высокой стрессогенностью и меняющейся экологической обстановкой, так и более ранней диагностикой.
— На них влияет и плохая экология?
— В спорадической форме болезни Альцгеймера существует множество факторов, стимулирующих развитие болезни. Есть канадское исследование, в котором установили корреляцию между степенью загрязнения воздуха, близостью дорог от места проживания, уровнем шума и количество зеленых насаждений и риском развития различных форм деменции, болезни Паркинсона, рассеянного склероза. Известно, что алюминий и марганец в токсических дозах являются триггерными стимулами для развития болезни Альцгеймера.
— А как лечить такие заболевания?
— Печальная новость заключается в том, что вылечиться от болезни Альцгеймера на данный момент невозможно. Можно ее рано диагностировать, можно скорректировать динамику заболевания. При этом исследователи не оставляют попыток найти «лекарства»: предлагалось более 500 методов лечения заболевания, но все они так или иначе не могут успешно перейти с мышиных или клеточных моделей на применение их в клинике на человеке. Отчасти поэтому часть перспективных проектов сейчас использует приматологические модели, более близкие к человеку. Для замедления хода болезни используют несколько направлений: поставка дефицитных нейромедиаторов в мозг, введение ингибиторов агрегации бета-амилоида, бета-амилоидная иммунотерапия, по сути, вакцинация, и ряд других.
— Может ли сам человек сделать что-то для предотвращения развития нейродегенеративных заболеваний?
— Много работ о том, что регулярное употребление рыбы, фруктов и овощей, а также средиземноморская диета, богатая жирными кислотами ряда омега-3, снижают риск нейродегенеративных заболеваний и болезни Альцгеймера в частности. Еще большой пласт исследований описывает ограничение потребляемых калорий как метод профилактики нейродегенеративных заболеваний.
Есть метаобзор 2019, года построенный на 32 исследованиях, в котором подтверждается, что добавление куркумина (содержится в куркуме, которую мы добавляем в еду) обращает вспять нейротоксические и поведенческие повреждения как в моделях болезни Альцгеймера in vivo, так и in vitro.
Кроме того, нужно стараться регулярно двигаться, больше гулять, поддерживать в норме вес, артериальное давление и уровень сахара в крови, а также избегать хронических стрессов.
И самое главное: наш мозг пластичен, и при наличии большого числа связей между нейронами функциональная нагрузка может эффективно перераспределяться в уже болеющем мозге. Но для этого нужен так называемый когнитивный резерв: поэтому рекомендуется не переставать учиться, все время открывать, а еще лучше создавать что-то новое, тем самым укрепляя и формируя новые нервные связи. Изучение иностранных языков тоже отдаляет появление когнитивных симптомов заболевания. …Известен факт, что у лиц интеллектуального труда равно как и людей, регулярно (!) и разнообразно (разгадывание кроссвордов, чтение литературы, заучивание стихотворений и т.д.) тренирующих свой мозг, ряд нейродегенеративных заболеваний развивается реже либо более медленными темпами – прим. ред. "МВУ".
— Какие лаборатории института Павлова занимаются нейродегенеративными заболеваниями?
— В нашем институте в этой области, так или иначе, работает несколько лабораторий: Лаборатория нейрогенетики — генетические модели на дрозофилах, лаборатория эндокринологии — фармокологические подходы на крысах, лаборатория интероцепции, лаборатория движения — разные модели, и наша, лаборатория регуляции функций нейронов мозга — на крысах и приматах. Кроме того, наша лаборатория исторически связана с фармакологическим моделированием болезни Альцгеймера на приматах, в частности изучением нарушений сенсорной и когнитивной составляющих. Эти работы начинались еще под руководством Дудкина К.Н. Лаборатория сотрудничает с группой профессора Тёрнера А. и Наливаевой Н.Н. из Англии в направлении изучения роли гипоксических воздействий в протекции нейродегенеративных заболеваний на крысах. Я последние семь лет работаю на нечеловекообразных приматах, на модели нормального возрастного когнитивного угасания. В нашей работе на приматах используются различные тесты на внимание, объектную и пространственную кратковременную память обезьян и тестируется благотворное влияние умеренной гипобарической гипоксии на когнитивные процессы (есть наш патент и статьи о ее эффективности). В этом году вышла наша обзорная статья по механизмам возрастного когнитивного угасания на приматах, и сейчас я готовлю аналогичную статью по подходам к изучению болезни Альцгеймера. Основное направление моей работы — это разработка методов тестирования и коррекции когнитивных функций на животных моделях, прежде всего на макаках резус.
— Животные тоже болеют?
— Болеют, но не все и не так, как люди. Например, при работе на мышах и крысах, изначально не болеющих болезнью Альцгеймера, используют трансгенные линии, у которых присутствует мутантные формы гена пресенилина I человека (PS1) или предшественника бета-амилоида (APP), или ряда других. Так можно моделировать и другие болезни. С обезьянами в чем-то проще. У обезьян присутствуют Альцгеймер-подобные заболевания: в частности, образуются бета-амилоидные бляшки, а в позднем возрасте обнаруживается гиперфосфорилированный тау-белок и формируются нейрофиблиллярные клубки. У разных видов картина своя, и она по-разному коррелирует с когнитивными изменениями, но недавно в статье 2019 годы иммуноцитохимическими методами продемонстрирована динамика таупатии, точно соответствующая I-IV стадиям, описанным Браком. Обезьян можно обучить решению когнитивных задач, стареющие животные в поведенческих тестах испытывают затруднения, как и пожилые люди, они живут достаточно долго — 35-40 лет, что позволяет наблюдать разные фазы течения болезни. Эти факторы делает их удобной моделью для исследования ненаследственной формы болезни Альцгеймера. Объединяя результаты когнитивных тестов с маркерами, выявляемыми в крови, спинномозговой жидкости и на МРТ, можно диагностировать тип когнитивной патологии животного.
— Расскажите о влиянии умеренной гипобарической гипоксии, о которой говорили выше, на когнитивные процессы? В чем суть этого метода?
— Одним из эффективных немедикаментозных нейропротекторных воздействий признается умеренная прерывистая гипоксия. Применяемое гипоксическое пре- или посткондиционирование приводит к неспецифической стимуляции множества проадаптивных систем от организменного до геномного уровней. Вариант такого немедикаментозного воздействия в форме серии сеансов барокамерной умеренной гипобарии (разрежение воздуха, эквивалентное подъему в горы на высоту 5000м) был применен на старых макаках резус с тестированием их когнитивного статуса до и после воздействия. Результат показал достоверное улучшение таких когнитивных характеристик, как доля ошибочных ответов, число отказов и время реакции при решении задач различения зрительных образов с задержкой ответа. Одной из возможных причин этого может быть стимуляция дофаминергичекой и глутаматергической сигнальных систем, а также выработки нейротрофичекских факторов, способствующих синаптической пластичности.
— Потенциально эти открытия можно будет адаптировать для человека? Ну, или мы хотя бы избавим от нейродегенеративных заболеваний приматов?
— Безусловно, эти исследования имеют прикладное значение и планируются к адаптации на людях. Предстоит скорректировать высотность воздействия, в частности, за счет совмещения его с фармакологической стимуляцией. Также мы проводим пилотные исследования на молодых приматах, чтобы понять, можно ли этот метод в сочетании с умственными тренировками использовать для стимуляции когнитивных функции условно здоровых молодых людей.
— Могут ли нейродегенеративные заболевания быть инфекционными или вирусными? Например, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота — это ведь инфекционное заболевание? И таких много?
— Да, вы назвали одно из прионных заболеваний. Прионы — это инфекционные патогенны белковой природы, способные запускать превращение похожего на него нормального клеточного белка в себе подобный. Некоторые нейродегенеративные заболевания имеют такую природу: кроме названного, это еще болезнь Крейтцфельдта-Якоба и куру. Но что интересно, накапливающиеся при болезни Альцгеймера и Паркинсона белки бета-амилоида и альфа-синуклеина, а также ряд других, тоже могут быть прионами, то есть способны становиться «токсичными» и передавать свою «токсичную форму» по цепочке внутри нервной системы. Эта прионная гипотеза проверена на мышах: трансгенных мышей заразили болезнью Альцгеймера, используя экстракт гормона роста из мозга людей, страдавших от этого заболевания. Однако, надо заметить, что в человеческой популяции эти заболевания таким инфекционным образом не передаются, но знание этих механизмов может дать нам новые подходы в молекулярной диагностике и эффективной коррекции заболеваний.
— Предположим, мы все-таки сможем жить вечно — над этим сейчас много работает генетика. Но, объективно, готов ли к таким изменениям наш мозг?
— Вот об этом мы с Вами и говорили сейчас. Задача продления жизни должна идти рука об руку с задачей улучшения качества жизни, в том числе в когнитивной сфере, и над этими вызовами сейчас трудятся многие научные коллективы по всему миру.
Новости от medvestnik.com теперь и в Telegram.
Подписывайтесь на наш канал https://t.me/medvestnik