IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Болезнь Альцгеймера является хроническим прогрессирующим дегенеративным заболеванием головного мозга, которое сопровождается нарушениями памяти и других когнитивных функций.

Ученые всего мира работают над поиском профилактических мер и способов лечения этого тяжелого заболевания. Практически у 36 миллионов пациентов по всему миру диагностирована болезнь Альцгеймера.

В США болезнью Альцгеймера страдает 5 миллионов человек от 65 лет и старше. Большинство из них являются женщины. По предположительным подсчетам к 2050 году эта цифра будет достигать 16 миллионов. Об этом заболевании впервые мир услышит в 1907 году от немецкого психиатра Алоиса Альцгеймера. Он описал болезнь как одну из самых распространенных форм слабоумия, для которой характерно наличие проблем с памятью и с мышлением, что также сказывается и на поведении больных.

Наибольшая распространенность болезни Альцгеймера наблюдается в возрасте 65 лет и старше. Первые ранние признаки проявляются в возрасте 40-50 лет. Кроме того, данное заболевание является прогрессирующим, соответственно, симптоматика, изначально проявляющаяся в слабой форме, с течением времени лишь усугубляется, достигая такой формы, когда больной уже не в состоянии реагировать на все, что происходит вокруг, помимо этого он утрачивает способность к воспроизведению речи.

Данное заболевание входит в список «ТОП-10» основных причин смертности населения США, занимая 6 позицию.

Существуют методы лечения, утвержденные в США, основывающиеся на приеме определенных продуктов питания и FDA-препаратов при болезни Альцгеймера. К примеру, это мемантин и ингибиторы холинэстеразы, с помощью которых можно добиться улучшения в борьбе с проблемами, связанными с памятью и мышлением. Между тем, такие препараты являются лишь помощью в определенном регулировании симптоматики, в то время как способов лечения самого заболевания сегодня не существует.

То есть, несмотря на то, что это заболевание находится в «ТОП-10» причин смертности, оно является единственным в числе всего списка, повлиять на которое невозможно. Соответственно подобное влияние при отсутствии четких мер воздействия становится невозможным ни за счет замедления прогрессирования, ни за счет полной остановки прогрессирования, ни за счет предотвращения заболевания как такового. И связано это не с тем, что не предпринимаются попытки добиться получения хоть сколько-нибудь успешного результата. Ведь только лишь за прошедший месяц исследования ученых позволили восстановить нарушения в обучении и памяти у мышей, выявлено, насколько дефицит витамина D может усиливать риск развития у пациентов деменции, получена модель метилирования ДНК в головном мозге, связанная с развитием болезни Альцгеймера.

Как и при рассмотрении любого другого заболевания, точное знание причин, провоцирующих его развитие, является ключом к определению профилактических мер и лечения. Аналогично такая схема применима и к болезни Альцгеймера.

Так, если рассмотреть поподробнее, согласно гипотезе амилоидного каскада, основную роль в патогенезе болезни Альцгеймера играет β-амилоидный пептид (Аβ), являющийся результатом протеолитического процессинга белка-предшественника амилоида (АРР, amyloid precursor protein). При мутациях в гене АРР образуется наиболее нейротоксичная форма Aβ, являющаяся основным компонентом амилоидных бляшек, вызывающих, как предполагают, нарушения синаптической функции. Физиологическая роль самого АРР остается малопонятной. По ряду данных АРР участвует в формировании синапсов и в регуляции их активности, играет важную роль в процессах обучения и памяти. По некоторым данным изменения уровня АРР вызывают нарушения синаптической и нейрональной функций. Изучение эффектов самого АРР может быть важным для более глубокого понимания механизмов синаптической дисфункции при болезни Альцгеймера.

Однако модели с использованием млекопитающих не позволяют полностью дискриминировать эффекты АРР и Аβ.

Удобной моделью для подобных исследований является Drosophila melanogaster, у которой отсутствуют гены АРР и β-секретазы, которая совместно с γ-секретазой участвует в образовании Aβ. В настоящее время Drosophila melanogaster широко используется не только для изучения патогенеза нейродегенеративных заболеваний, но и для поиска средств их лечения (Crowther et al., 2005). Это осуществляют как добавлением в корм соответствующих химических соединений, так и путем генетической экспрессии в организме веществ пептидной природы (Nagai et al., 2003).

Таким образом, в трансгенных линиях дрозофилы можно независимо исследовать эффекты АРР и Аβ. В таких экспериментах на дрозофиле с экспрессией гена АРР человека наблюдались нейродегенерация, нарушение процессов обучения и памяти, локомоторного поведения; ряд пресинаптических нарушений, включая механизм везикулярного экзоцитоза, а также многочисленные морфофункциональные изменения в нейромышечных соединениях. Важно, что нервно-мышечный синапс дрозофилы является глутаматергическим, что приближает эту модель к глутаматергическим синапсам ЦНС млекопитающих.

Наблюдаемые при экспрессии гена АРР пресинаптические нарушения свидетельствуют о возможности соответствующих функциональных изменений, в частности, в механизме экзоцитоза синаптических везикул. Для проверки данного предположения в нашей работе был проведен анализ спонтанной квантовой секреции медиатора в нервно-мышечном синапсе личинок трансгенных линий Drosophila melanogaster различающихся уровнем АРР.

Гибель холинергических и дофаминергических нейронов, вызываемая экспрессией АРР, может происходить в мозге Drosophila в отсутствие образования Аβ.

Список информационных источников:

http://simptomer.ru/news/387-bolezn-altsgejmera-obshchaya-situatsiya-rezultaty-i-problemy-issledovanij

http://cyberleninka.ru/article/n/spontannaya-aktivnost-v-nervno-myshechnom

http://medbe.ru/news/bolezn-altsgeymera/naskolko-my-blizki-k-izlecheniyu-bolezni

Код для цитирования: Скопировать