Ожирение и болезнь Альцгеймера связывает метаболизм

Ожидается, что к 2030 году численность населения США в возрасте 65 лет и старше достигнет 71 миллиона человек, или примерно 20% американцев. Этот рост, вероятно, увеличит бремя возрастных заболеваний, в частности болезни Альцгеймера, которая поражает примерно каждого девятого взрослого старше 65 лет.

В то же время ожирение становится все более распространенным заболеванием, в том числе у пожилых людей, среди которых за последние десятилетия распространенность ожирения выросла почти вдвое. Ожирение является основным фактором риска метаболических заболеваний, и все больше данных свидетельствует о связи ожирения со здоровьем мозга и риском развития деменции.

Обзор, связывающий ожирение и болезнь Альцгеймера

В обзоре Флоридского атлантического университета , опубликованном в журнале Клетки (Cells), рассматривается увеличивающийся объем данных о биологических связях между ожирением и болезнью Альцгеймера, и подчеркивается, как нарушения метаболизма могут влиять на здоровье мозга. В нем исследуются сложные пути, посредством которых жировая ткань и метаболизм всего организма взаимодействуют с центральной нервной системой, раскрывая то, как эти процессы могут способствовать нейродегенерации и снижению когнитивных способностей.

Авторы обобщают данные, свидетельствующие о том, что ожирение и болезнью Альцгеймера имеют общие перекрывающиеся метаболические нарушения, которые возникают на ранних стадиях развития заболевания – зачастую задолго до появления явных клинических симптомов.

“Ожирение и болезнь Альцгеймера тесно связаны между собой из-за особенностей метаболизма в организме”, – говорит доктор Шайладжа Аллани, директор Центра молекулярной биологии и биотехнологии и младший научный сотрудник кафедры химии и биохимии Колледжа естественных наук при Флоридском атлантическом университете.

“Оба заболевания связаны со схожими проблемами в том, как жировая ткань посылает сигналы, как организм использует инсулин и как клетки вырабатывают энергию. Из них наиболее важными, по-видимому, являются проблемы с митохондриями – структурами клетки, вырабатывающими энергию. Когда митохондрии не работают должным образом, это нарушает энергоснабжение всего организма и мозга, что может напрямую способствовать повреждению клеток мозга и развитию болезни Альцгеймера”.

Митохондриальная дисфункция и окислительный стресс

Авторы объясняют, что как ожирение, так и болезнь Альцгеймера связаны с нарушениями в основных энергетических системах клетки. В частности, два ключевых процесса внутри митохондрий – цикл трикарбоновых кислот и цепь переноса электронов – не функционируют должным образом. Когда эти системы нарушены, клетки вырабатывают меньше энергии и вырабатывают больше вредных молекул, называемых активными формами кислорода.

Этот дисбаланс создает состояние “энергетического стресса” и окислительного повреждения, а это означает, что важные части клетки, такие как белки, липиды и ДНК, начинают разрушаться. В головном мозге эти повреждения способствуют развитию характерных признаков болезни Альцгеймера, включая накопление бета-амилоида и аномальные изменения в тау-белках.

Сигнальные пути жировой ткани и воспаление

В то же время, Аллани и доктор Ромина Мария Уранга, соавтор и доцент кафедры биохимии в Нью-колледже, отмечают, что ожирение добавляет еще один уровень риска из-за нарушения передачи сигналов от жировой ткани. Обычно жировые клетки посылают гормоны, которые помогают регулировать обмен веществ, но при ожирении эти сигналы становятся несбалансированными. В сочетании с хроническим вялотекущим воспалением во всем организме это еще больше нарушает связь между телом и мозгом, повышая уязвимость к нейродегенерации.

“Важный вывод, который можно сделать на основании наших результатов, заключается в том, что эти метаболические изменения происходят не только на поздних стадиях заболевания, но и, вероятно, гораздо раньше”, – говорит Аллани. “На самом деле, они могут способствовать развитию болезни еще до появления симптомов. Это делает их потенциальными маркерами раннего предупреждения, которые могут помочь выявлять людей из группы риска. Мы все чаще видим, что метаболические нарушения – это не поздние последствия болезни Альцгеймера или ожирения, а ранние изменения, которые запускают болезненные процессы”.

Ось “кишечник-мозг” и риск развития деменции

С точки зрения практического применения, в обзоре подчеркивается, что функция митохондрий и восстановление баланса оси “кишечник-мозг” являются перспективными целями для предотвращения или отсрочки как метаболических, так и нейродегенеративных заболеваний.

Кишечная микробиота играет центральную роль в здоровье мозга, влияя на метаболизм, воспаление и активность митохондрий. В сбалансированном состоянии она поддерживает иммунную функцию и вырабатывает полезные соединения, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, которые помогают защитить нейроны и могут снизить риск развития болезни Альцгеймера. Однако при нарушении ее баланса повышенная проницаемость кишечника позволяет воспалительным молекулам проникать в кровоток, подпитывая воспаление мозга, окислительный стресс, амилоидную и тау-патологию и, в конечном итоге, повреждение нейронов – все это характерные признаки нейродегенерации.

“Диета, старение, ожирение и стресс оказывают сильное влияние на основные метаболические процессы, а нездоровый образ жизни связан с более высоким риском развития деменции”, – говорит Аллани. “Хотя исследования на животных показывают сильную причинно-следственную связь, результаты с участием людей более изменчивы, но в совокупности данные свидетельствуют о том, что эти метаболические процессы играют важную роль в развитии болезни Альцгеймера и снижении когнитивных способностей”.

Раннее выявление и профилактика для всего организма

Авторы отмечают, что описанные механистические связи, несмотря на убедительную доказательную базу, требуют дополнительной проверки в клинических условиях.

В перспективе такой комплексный подход к изучению ожирения и болезни Альцгеймера позволит уделять больше внимания раннему выявлению и профилактике на уровне всего организма. В обзоре говорится, что мониторинг метаболического здоровья может помочь выявить риски задолго до появления симптомов, что позволит начать более раннее и эффективное лечение.

В нем также рассказывается о методах лечения, которые воздействуют на организм в целом, а не только на мозг, включая повышение чувствительности к инсулину, снижение окислительного стресса и регулирование адипокинов – химических сигналов, вырабатываемых жировыми клетками, которые помогают контролировать обмен веществ, чувство голода и воспаление.

“Результаты этого исследования позволяют по-новому взглянуть на проблему: от подхода, при котором ожирение и болезнь Альцгеймера рассматриваются как отдельные состояния, к пониманию того, что это взаимосвязанные процессы, в основе которых лежит метаболическое здоровье”, – говорит Аллани. “Это открывает путь к более ранним и комплексным вмешательствам, нацеленным на общую биологическую природу обоих заболеваний, а не только на устранение последствий”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога