Нов генетичен подход, който ремонтира нарушените връзки между мозъчните клетки, може да се окаже ключът към лечение на болестта на Алцхаймер и възстановяването на паметта. Идеята е да се промени ДНК информацията така, че впоследствие да не се развие заболяването.

Учените от държавния университет в Ню Йорк демонстрираха неотдавна как методът може да обърне процеса, свързан с намаляването на паметта при лабораторни мишки с болестта на Алцхаймер. Те не са първите, които работят в тази посока. Има много генетични изследвания на причините, водещи до това заболяване. И всички те се фокусират върху промените в ДНК.

Най-новото изследване обаче обръща поглед към епигенетиката, която разглежда механизмите, които могат да превключват и изключват гените, без да нарушават техния ДНК код. „Ние не само идентифицирахме епигенетичните фактори, които са в основата на деменцията, но също така намерихме и начини за временното задържане на загубата на паметта при лабораторни животни, страдащи от болестта на Алцхаймер“, казва един от водещите автори на изследването – проф. Джън Йен (.Zhen Yan) от Катедрата по физиология и биофизика на университета в Ню Йорк.

Болестта на Алцхаймер е водещата причина за деменцията

Според Световната здравна организация (СЗО) между 60% и 70% от хората с деменция страдат от болестта на Алцхаймер. Повечето пациенти, които развиват това заболяване, започват да се оплакват от симптомите едва след 60 или 70-годишна възраст. Те най-често съобщават за невъзможност да си спомнят някои събития от деня, за затруднения при мисловни процеси и за проблем с изпълняването на прости ежедневни задачи. В крайна сметка в даден момент от живота си те стават неспособни да живеят самостоятелно.

Въпреки че експертите все още не разбират напълно какво точно отключва болестта на Алцхаймер, те предполагат, че тя се развива поради нещастно съвпадение на настъпили промени в гените, на някои фактори от околната среда и на начина на живот. Опасната комбинация води до мозъчно увреждане, което се свързва със загуба на синапси (връзките между мозъчните клетки). Учените обясняват, че сигналите от един неврон преминават в друг посредством химически „посланици“, наречени невротрансмитери. Така се изграждат синапсите (връзките между невроните).

Но това не е достатъчно. За да може комуникацията между невроните да е ефективна, мозъчните клетки се нуждаят от изобилие от специализирани протеини, наречени рецептори.

„Един от тях е глутаматният рецептор. Той е от решаващо значение за краткосрочната памет и възможността от запомняне на нова информация“, обяснява проф. Джън Йен.

Оказва се, че най-значим е спадът в паметта и умението за мислене в късните етапи на болестта на Алцхаймер. А основна причина за това, изглежда, е загубата на глутаматни рецептори. „Открихме, че при болестта на Алцхаймер много подразделения на глутаматните рецептори в предния кортекс са силно намалени, което разрушава връзките между невроните и води до нарушения в работата на паметта“, обяснява още Джън Йен. И добавя, че епигенетичните промени, които настъпват при алцхаймер, обикновено се проявяват в по-късните етапи на заболяването. Това става тогава, когато хората се борят да запазят всяка нова информация. Именно тогава те преживяват „най-драматичния когнитивен упадък“.

Различни епигенетични механизми могат да превключват гените

Или направо да ги изключват. Или пък да регулират тяхната изява. Възможно е например да се поставят химически маркери върху ДНК или да се промени структурата на нейната „опаковка“, за да не се влияе толкова силно от процесите, които са външни за съответните клетки. Вследствие на тези промени ще се коригират и протеините.

Изследователите открили, че типът епигенетичен механизъм, който води до намаляване на глутаматните рецептори, е свързан с промени в „опаковката“. Учените наричат този процес „репресивна хистонова модификация“. Благодарение на опитите си с лабораторни животни с болест на Алцхаймер те открили доказателства, че така се регулират определени гени и се забавя процесът по загубата на памет.

Новите открития отново дават надежда, че много скоро ще се открие ефективна терапия срещу мозъчното заболяване. Тъй като съществуват ензими, които контролират репресивната модификация на хистоните, резултатите са обещаващи. Експерименталните лекарствата показват, че е възможно съвсем скоро болестта на Алцхаймер да се превърне в елементарно и лесно за овладяване състояние, като грипа например.

Опитите на учените доказват, че инжектирането на лабораторните животни със съединения, които блокират определени ензими, води до подобрения в работната, пространствената и разпознавателната памет. И този ефект се наблюдава в продължение на около една седмица.

„Любопитен е фактът, че тези подобрения съвпадат и с възстановената функцията на глутаматните рецептори в предния кортекс“, отбелязва проф. Джън Йен. Но допълва, че мозъчните заболявания рядко се свързват само с един ген. Обикновено те са полигенетични, т.е. включват много гени, всеки от които има малък ефект, но в комбинация увреждат невроните. Ето защо епигенетичните механизми трябва да влияят върху няколко гена, за да се постигне ефективно лечение.

„Една трета от болестите на мозъка у нас са дегенеративни. Това означава, че при тях се образува един белтък, който нормално не съществува в мозъците на хората. А различните белтъци имат „вкус“ към различно място в мозъка. При болестта на Паркинсон това е свързано повече със зоните, свързани с движението, затова там се очертават предимно треперене и скованост. При болестта на Алцхаймер пък се образува белтък, на който любимото място е зоната, свързана със запомнянето на нова информация. Така че онова, което ние очаквахме отдавна, е да се появи ново средство, с което да блокираме тези лоши белтъци“, коментира темата и академик Лъчезар Трайков от Александровска болница, който е невролог с международна известност, а от 2020 г. е и ректор на МУ-София.

Оказва се, че мозъкът е много раним, фин и нежен

В същото време обаче той има способността да оцелява и да се приспособява. „Лошите белтъци, които са част от болестта на Алцхаймер, се появяват много рано в мозъка – около 10-15 години преди да се появят първите симптоми за заболяването. Доскоро лекувахме пациентите не при т.нар. първо забравяне, а при наличието на нарушение в речта, ориентирането и вниманието. А това бе изключително късна фаза. Каквото и да направим в тази фаза, вече ефектът ще е нулев“, казва още академик Трайков. Според него именно ранната диагностика е в основата на адекватното лечение.

Междувременно излезе и още едно проучване, според което по развитието на мозъка в тийнейджърските години става ясно дали човек ще развие деменция и болест на Алцхаймер в пенсионна възраст. „Има три фактора, които помагат на мозъка да функционира добре, паралелно с процеса на остаряването“, казва главният автор на изследването проф. Уилям С. Кремен, който се занимава с изучаване на когнитивните интелектуални дейности. Освен това той е преподавател по клинична психология в Калифорнийския университет. Според него тези фактори възпрепятстват загубата на памет и когнитивни умения. Или иначе казано, умът може да остане остър и бистър в процеса на остаряването.

Според проф. Уилям С. Кремен образованието, професията и заниманията с интелектуални дейности са трите фактора, възпрепятстващи загубата на паметта с възрастта. Не защото те са чудотворни дейности, а защото хората, които наблягат на всичко това, успяват да запазят разсъдъка си. Ето защо се смята, че когато човек се погрижи да развие когнитивните си способности в тийнейджърските години, то той ще отложи деменцията много назад в годините.

За да провери хипотезата си, проф. Кремен изследвал данните, събрани от 1200 американски военнослужещи между 1965 и 1975 година. Той проверил как са реагирали на тестовете тези хора в хода на остаряването си. Това, върху което се е фокусирал изследователят, са когнитивните способности на мъжете на 20 години и след това на 62 години. В анализа си той търсел признаци на промени в мозъка, като ги съпоставял с образованието и сложността на професионалните им задачи.

Така той установява, че тези фактори обясняват само един процент от разликите в резултатите между отделните индивиди. Но след това, сравнявайки оценката на всеки индивид на 62-годишна възраст с оценката, която е получил на 20-годишна възраст, видял, че с колкото по-остър ум разполага младият човек, толкова по-късно ще започне да забравя.

Проф. Кремен отбелязва също така, че индивидуалните интелектуални способности на 20-годишна възраст са свързани и с кортикалната повърхност (външния слой) на мозъка на 62-годишна възраст. „Въпреки това увеличаването на размера на кортикалната повърхност, когато остаряваме – в опит да се предпази от стареене – може да не е толкова лесно, колкото изглежда“, добавя американецът.

Вземайки под внимание всички тези данни, проф. Кремен подозира, че достигаме до натрупването на максимално много когнитивни умения около 20-годишна възраст. Интелигентността в тази възраст вероятно е в основата на острия ум и добрата памет, на която се радваме в пенсионна възраст, без значение от образованието, което получаваме след това.

„Освен това резултати от проучването показват, че придобиването на повече от едно образование не увеличава общите познавателни способности на човека. Ако в началото на зрелостта човек не е придобил максимално много знания, то той доста трудно ще ги обогатява с напредването на възрастта, т.е. този процес ще изисква доста по-големи усилия от негова страна“, категоричен е проф. Кремен.

Други автори твърдят, че болестта на Алцхаймер е практически нелечимо заболяване, но все пак признават, че има методи и медикаменти за нейното забавяне, ако бъде открито в ранен етап. Ето защо те обръщат по-голямо внимание на рисковите фактори, превенцията и възможността за ранна диагностика.

Първият и най-важен рисков фактор е възрастта

За съжаление, това е нещо, което не може да се контролира. На всеки пет години след 65-годишната възраст рискът от развитие на болестта на Алцхаймер се удвоява, категорични са учените. И допълват, че само добрите когнитивни умения, натрупани в ранните етапи от живота, са в състояние да забавят процеса по увреждане на мозъчните клетки.

Генетиката е вторият рисков фактор. Мутации стават все по-важни като способ да се разбере как се развива болестта на Алцхаймер – както в късна, така и в ранна възраст. При ранно начало на състоянието, в което симптомите започват да се проявяват в 30-те, 40-те, или 50-те години на човек, заболяването е причинено от генетични мутации в един от гените, наследени от родителите. Все още не е ясно коя точно генна мутация причинява по-късната поява на болестта, но се знае все повече за мутациите, които повишават риска от ранното й проявление.

Семейната история също е нещо важно и напоследък учените все по-често обръщат внимание и на този рисков фактор. Според асоциации, занимаващи се с изследвания върху болестта на Алцхаймер, както генетичните мутации, така и семейната среда играят роля в развитието на това неприятно състояние. Статистиката показва, че рискът осезателно се увеличава, ако някой от фамилията страда от болестта.

За разлика от генетиката и възрастта, има някои рискови фактори, над които човек има (макар и частичен) контрол. Тук става дума за състояния като диабет, високо кръвно налягане, инсулт и висок холестерол. Всички те могат да увеличат риска от развитието на това заболяване, категорични са учените. И допълват, че са необходими повече проучвания за по-доброто разбиране на тези рискови фактори. Някои клинични изпитвания вече са в ход, но се предполага, че това, което е добро за сърцето, може да бъде полезно и за мозъка.

Според асоциациите, занимаващи се с болестта на Алцхаймер, травмата на главата е потенциално свързана с повишени рискове в бъдеще. Това се основава отчасти на наблюдения и изследвания, включващи ветерани от Втората световна война. Тези, които са имали умерено или тежко мозъчно увреждане по време на военната си служба, са живели с по-голям риск от развитие на болестта на Алцхаймер или деменция по-късно в живота. Разбира се, изследователите споменават, че може да има други фактори, които не са взети под внимание в проучването.

Различните стилове на живот също могат да допринесат за повишаване на риска от развитието на болестта на Алцхаймер. Според Световната здравна организация тютюнопушенето е свързано с повишен риск от дементни състояния. Изследователите смятат, че това е свързано със съдовете, които носят кръв из тялото и мозъка и имат участие при появата на състояния като инсулт и сърдечни заболявания.

Диетата, упражненията, социалната активност и още много фактори са свързани с намаляване на риска от болестта на Алцхаймер и когнитивните нарушения, допълват учените и съветват хората да вземат мерки още в младежките си години, ако не искат да страдат с напредването на възрастта.

Източници:

Alzheimer's: Could targeting this mechanism reverse memory decline?, Catharine Paddock Ph.D, Medical News Today

It may be possible to restore memory function in Alzheimer's, preclinical study finds, Ellen Goldbaum, University at Buffalo