Болезнь Альцгеймера проявляется не только в мозге

Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили свидетельства того, что некоторые двигательные симптомы болезни Альцгеймера могут возникать не в мозге, что может изменить методы диагностики и лечения этого заболевания в будущем.

Исследование опубликовано в журнале Болезнь Альцгеймера и деменция: журнал Ассоциации по борьбе с болезнью Альцгеймера (Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association).

“Двигательный дефицит может быть ранним признаком болезни Альцгеймера”, – говорит она. “Если мы сможем обнаруживать эти изменения и вмешиваться раньше, это поможет отсрочить появление симптомов со стороны центральной нервной системы”.

Как связаны движение и болезнь Альцгеймера

Семейная форма болезни Альцгеймера – это редкая форма заболевания, которая передается по наследству и проявляется раньше (в возрасте от 40 до 65 лет), чем при обычной форме.

Хотя болезнь Альцгеймера в первую очередь ассоциируется с потерей памяти и деменцией, врачи давно заметили, что у некоторых пациентов наблюдаются изменения в равновесии, походке (манере ходьбы) и двигательной активности за годы до появления когнитивных симптомов. Эти ранние двигательные изменения вызывают вопросы о том, может ли это заболевание начинаться не в мозге.

“Это первый случай, когда было доказано, что нарушения в периферической нервной системе могут возникать непосредственно из-за этих мутаций”, – говорит Хикман. “Это означает, что препараты, воздействующие на мозг, могут не устранять проблемы в других частях тела”.

Как исследователи создают лабораторные модели заболеваний человека

Чтобы выяснить, как эти мутации влияют на двигательную активность, исследователи обратились к передовому подходу под названием «человек на чипе», разработанному компанией Hesperos, соучредителем которой является Хикман. Эти миниатюрные лабораторные системы воссоздают то, как взаимодействуют и функционируют в организме клетки человека, позволяя ученым изучать заболевания более реалистичным способом, чем традиционные лабораторные или животные модели.

Команда разработала нейро-мышечный синапс на чипе – небольшую систему, которая имитирует связь между двигательными нейронами и мышечными клетками. Сила этой системы заключается в том, что в ней отсутствуют головной и спинной мозг. Изолировав двигательные нейроны и мышечные клетки, исследователи смогли определить, могут ли возникать проблемы с движением без участия центральной нервной системы.

Для проверки этой гипотезы исследователи сопоставили здоровые мышечные клетки с двигательными нейронами, созданными из стволовых клеток и несущими мутации, характерные для семейной формы болезни Альцгеймера.

Полученные данные свидетельствуют о том, что проблемы с движением, связанные с болезнью Альцгеймера, могут возникать в сети нервов за пределами головного и спинного мозга, а не быть вызваны исключительно дегенерацией мозга.

Почему важна связь нервов с мышцами

Нервно-мышечный синапс – это место, где нервная клетка посылает сигнал мышце, заставляя ее сокращаться, что делает возможным движение. Если это соединение повреждено, тело может потерять силу, координацию или выносливость.

В ходе исследования ученые измерили несколько показателей нервно-мышечной функции, в том числе то, насколько надежно нервные сигналы запускают мышечные сокращения и как долго мышцы могут оставаться в сокращенном состоянии до наступления утомления. Эти показатели аналогичны тем, которые врачи используют для оценки двигательных расстройств.

“Вы не сможете пошевелиться, пока не заработает двигательная цепь”, – говорит Хикман. “Когда врач постукивает по вашему колену, чтобы проверить рефлекс, он проверяет именно это соединение”.

Будущее технологии “человек на чипе”

Исследователи полагают, что их подход будет приобретать все большее значение по мере того, как разработчики лекарств будут искать более точные способы изучения заболеваний человека.

Поскольку в моделях используются клетки человека и измеряются реальные биологические функции, позволяют выявить эффекты, которые могут не обнаружиться в исследованиях на животных.

Для Хикмана эта работа – результат 30 лет исследований, направленных на то, чтобы лучше понять природу болезней и помочь людям.

“Эти системы позволяют нам изучать болезни так, чтобы это было ближе к тому, что на самом деле происходит в человеческом организме, и это именно то, что нам нужно для разработки более эффективных методов лечения”, – говорит он.