До появления обширных исследований болезнь Альцгеймера можно было уверенно диагностировать только посмертно, когда медицинские специалисты могли наблюдать под микроскопом физические изменения в мозге, связанные с заболеванием, такие как появление белковых бляшек и неврологических клубков.

Но что, если бы врачи могли диагностировать деменцию по простому анализу крови, когда симптомы только начинают проявляться? Что ж, это не так уж далеко от реальности. Исследователи теперь измеряют накопления белков в крови, называемые биомаркерами, которые они могут использовать для отслеживания патологии мозга у пациентов на ранних стадиях и выявления тех, у кого есть риск развития деменции в более позднем возрасте.

Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять связи между биомаркерами крови и риском деменции. На сегодняшний день исследования биомаркеров обычно касались пожилых людей и не отслеживали людей с течением времени, чтобы увидеть, когда эти биомаркеры появляются или как они изменяются между средним и пожилым возрастом.

Кроме того, развитие болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций, как и других заболеваний, зависит от таких факторов, как возраст, генетика и наличие сопутствующих заболеваний. Прежде чем исследователи смогут создать точный анализ крови на болезнь Альцгеймера и другие связанные с ней деменции, они должны заполнить важные пробелы в своем понимании как тенденций биомаркеров в организме, так и других факторов, которые могут способствовать прогрессированию заболевания . Эти знания могут помочь в разработке стратегий профилактики заболеваний и сохранения здоровья мозга.

Прия Палта, доктор философии, магистр наук, доцент кафедры неврологии и эксперт по оценке сердечно-сосудистых заболеваний , старения и деменции, рассказала нам: «Существует дефицит исследований изменений биомаркеров крови у людей среднего и пожилого возраста, особенно в различных группах населения, а также связей между изменениями биомаркеров и кардиометаболическими расстройствами в среднем возрасте», — сказала Палта.

«Понимание этих взаимосвязей биомаркеров может дать нам более глубокое понимание того, как мы можем помочь поддерживать функцию мозга у людей с риском развития деменции, отслеживать прогрессирование заболевания или выявлять лиц, которым может быть полезно лечение».

Теперь группа ученых из Медицинской школы Университета Северной Каролины, Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета, Университета Джонса Хопкинса и других обнаружила, что определенные биомаркеры патологии болезни Альцгеймера и нейродегенерации в крови в среднем и пожилом возрасте имеют тесную связь с деменцией в пожилом возрасте, особенно белок, называемый легкой цепью нейрофиламентов, или NfL.

Их результаты были опубликованы в журнале JAMA и сопровождались редакционной статьей, в которой обсуждались полученные данные.

Что исследователи уже знают о биомаркерах
В крови можно измерить несколько биомаркеров, отражающих процесс болезни Альцгеймера, при которой токсичные белки накапливаются и вызывают повреждение, воспаление и гибель нейронов в мозге.

Тау — один из двух признаков болезни Альцгеймера, используемых для диагностики заболевания при вскрытии. Это белок, который поддерживает и транспортирует материалы внутри нейронов. При болезни Альцгеймера тау претерпевает биохимическое изменение, называемое фосфорилированием, и может быть измерен как фосфорилированный тау-181, в результате чего белок отрывается от нейронов и образует неврологические клубки в мозге.

Другой признак заболевания, пептиды бета-амилоида (Aβ) 42 (Aβ42) и 40 (Aβ40), высвобождаются из клеток и склонны к агрегации, откладываясь в мозге в виде амилоидных бляшек. Эти белки в первую очередь накапливаются в мозге, что приводит к снижению их уровня во всем остальном спинном мозге и кровеносных сосудах. Низкое соотношение Aβ42/Aβ40 является ранним индикатором патологии болезни Альцгеймера.

По мере накопления этих белков нейроны повреждаются и погибают, что приводит к нейродегенерации. Легкая цепь нейрофиламентов (NfL), другой структурный компонент нейронов, отрывается от нейронов при их повреждении. NfL высвобождается в спинномозговую жидкость (СМЖ) и накапливается в кровотоке. Уровни могут повышаться до того, как проявятся симптомы деменции, что делает высокие уровни NfL ключевым ранним индикатором повреждения нейронов и заболеваний.

Эти белки и повреждение нейронов также могут вызывать воспаление в мозге, что является общей чертой болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций. Когда нейроны воспаляются, клетки мозга, называемые астроцитами, выделяют глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) в спинномозговую жидкость и кровоток.

Как исследователи пришли к своим выводам
Исследователи извлекли данные из Нейрокогнитивного исследования риска атеросклероза в сообществах (ARIC-NCS), исследования, в котором приняли участие взрослые среднего возраста в конце 1980-х годов. Первоначально ARIC-NCS был сосредоточен на атеросклерозе, а теперь связывает сердечно-сосудистый риск и деменцию.

Данные 1525 участников ARIC-NCS были проанализированы ретроспективно. Исследователи изучили предыдущую клиническую информацию и сохраненные образцы крови , а также демографические данные , такие как раса, возраст и уровень образования.

Исследователи обнаружили, что соотношение Aβ42/Aβ40 снижалось с возрастом, тогда как p-tau181, NfL и GFAP увеличивались по мере взросления участников, что указывает на нейродегенерацию. Они также обнаружили, что гипертония и диабет в среднем возрасте были связаны с более быстрым ростом NfL и GFAP. В целом, они определили, что все биомаркеры крови в пожилом возрасте имели сильную связь с деменцией в пожилом возрасте.

Эти результаты также демонстрируют, как изменения, связанные с заболеванием, можно выявить в крови почти за 20 лет до того, как деменция проявится на уровне популяции ; однако необходимы дополнительные исследования для выявления конкретных биомаркеров, которые можно использовать для индивидуальной диагностики болезни Альцгеймера и связанных с ней деменций на этой ранней стадии.

Исследование подчеркивает полезность мониторинга биомаркеров крови для выявления патологий, связанных с болезнью Альцгеймера и нейродегенерацией, при оценке риска развития деменции.