Интересное исследование: форма головы — неожиданный фактор риска развития болезни Альцгеймера?

НЬЮ-ЙОРК. — Заболевания, лишающие людей способности думать, запоминать и формировать свою личность, зачастую начинаются — с миллиметровой точностью — в определенных участках мозга. Это одна из величайших загадок, связанных с патологиями головного мозга: почему они начинаются именно там, где начинаются? Нейробиологи называют это явление, при котором определенные области и клетки мозга повреждаются в результате заболевания, в то время как другие остаются незатронутыми, «избирательной уязвимостью». Выяснить, почему это происходит, и как это предотвратить или остановить, — это «святой Грааль» этой области. «Возьмем, к примеру, болезнь Альцгеймера — заболевание, которое, как правило, зарождается за годы до того, как память начинает рушиться, когда клубки белка под названием тау начинают накапливаться, а клетки гибнут в структуре у основания мозга, называемой энторринальной корой». В предварительном исследовании учёные обнаружили, что накопление тау в этой зоне зарождения было связано с прогрессированием болезни Альцгеймера только в том случае, если эта область также находилась рядом с краем тенториальной выемки — углубления во внешней оболочке мозга». Эта взаимосвязь поднимает ряд нестандартных вопросов: могут ли повторяющиеся механические нагрузки повседневной жизни в сочетании с проседанием под действием силы тяжести на протяжении всей жизни создавать точки давления в мозге? Может ли этот биомеханический износ влиять на риск развития болезни Альцгеймера у людей? И, как следствие, могут ли различия в анатомии головы человека помочь объяснить, почему у одних людей развивается деменция, а у других — нет?» « «Эта идея начала незаметно обсуждаться в кругах нейропатологов», — сказал Джон Крэри, нейропатолог из Медицинской школы Икана при госпитале Маунт-Синай в Нью-Йорке, который объединился с Фрэнком Провенцано, инженером-биомедиком в области нейровизуализации из Колумбийского университета, чтобы проверить эту гипотезу на небольшой выборке из 47 пациентов с лёгким когнитивным нарушением. Их статья была опубликована в этом месяце в журнале «Alzheimer’s Dementia». «Эта гипотеза вызывает споры, прежде всего потому, что она отдаленно напоминает некоторые идеи XIX века, давно дискредитированные, когда форму головы использовали для предсказания личности и оправдания расизма. Однако независимые ученые отметили, что этот подход интригует, хотя данные носят предварительный и предположительный характер и должны быть подвергнуты тщательной проверке. Они высоко оценили исследование за то, что оно привнесло новую идею в научную дискуссию». «Это действительно нечто нестандартное, и мне это очень нравится», — сказал Гил Рабиновичи, невролог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, который не участвовал в исследовании и отметил, что для выдвижения убедительной аргументации этой идее требуются дополнительные доказательства. «Я считаю, что нам следует мыслить более нестандартно, когда речь идет о понимании рисков нейродегенерации», — заявил он. «Большая часть того, что мы знаем о человеческом мозге, получена в результате вскрытий, после того как орган был извлечен из черепа. Другими словами, его часто изучали совершенно вне контекста». Взаимосвязь между черепом и мягким, хрупким мозгом изучается при черепно-мозговых травмах, но в значительной степени не проверялась при многих нейродегенеративных заболеваниях. Но именно эта взаимосвязь заинтересовала Крэри, возглавляющего банк мозгов. «Крэри изучал одну из форм нейродегенерации, вызванную повторяющимися черепно-мозговыми травмами, — хроническую травматическую энцефалопатию (ХТЭ). ХТЭ продемонстрировала учёным, что механические воздействия действительно могут вызывать накопление токсических клубков белка тау». «Крэри также прочитал научную статью 1958 года, в которой сообщалось о нестандартном наборе данных вскрытий, при которых была удалена часть черепа. Это пробудило его любопытство, поскольку данные показывали значительные различия в размере отверстия в середине мозга, называемого тенториальной выемкой — границей проходной зоны между двумя отсеками. «После острой травмы или инсульта мозговая ткань может отекать и давить на края жесткой тенториальной выемки. Крэри задался вопросом: «Могут ли более мелкие, но кумулятивные эффекты, накопленные за всю жизнь движения, оказывать аналогичное воздействие?» «У одних они большие, у других — маленькие, у одних — длинные, у других — короткие», — пояснил Крэри, говоря о тенториальных выемках. И, глядя на это, я подумал, что это может быть фактором риска». Крэри, самопровозглашённый неконформист, у которого в кабинете висит постер сериала «Секретные материалы» с лозунгом «Я хочу верить», без труда признаёт, что было сложно заинтересовать других учёных идеей, столь далекой от основного научного течения. Но для реализации проекта ему нужен был партнёр — человек с открытым умом и необходимыми техническими навыками. «Этот партнёр появился на трансатлантическом рейсе по пути обратно с конференции в Лиссабоне. Провенцано, который не спал до 4 утра, работая над заявками на гранты, чувствовал себя ужасно и сел рядом с Крэри». Когда они начали беседовать, Крэри достал свой ноутбук и стал объяснять свою теорию о том, что целая жизнь сотрясений в той части мозга, которая уникальным образом расположена на стыке мягких тканей и жёстких структур, может объяснить, почему энторинальная кора является местом, где зарождается болезнь Альцгеймера. Провенцано, у которого на столе стоит напечатанная на 3D-принтере модель этой области мозга, воодушевился. «Как биомедицинский инженер, я как носорог перед пожаром. Я должен его потушить». «Я сказал ему: „Джон, это потрясающе, мы можем этим заняться“, — вспомнил Провенцано. «Чтобы сделать первую попытку ответить на вопрос, может ли анатомия мозга помочь объяснить риск развития болезни Альцгеймера, исследователи проанализировали медицинские снимки 47 человек с лёгким когнитивным нарушением, у которых в уязвимой области были обнаружены клубки тау. Они измерили расстояние между твёрдым краем тенториальной выемки и энторринальной корой». «Это расстояние не позволяло предсказать количество клубков тау в мозге, а архитектура мозга сама по себе не позволяла предсказать, у кого разовьётся болезнь Альцгеймера. Однако исследователи обнаружили, что тау-белок в зоне риска был связан с развитием деменции в течение следующих трёх лет только у людей с узким промежутком между выемкой и энторринальной корой». Оба учёных признают, что их небольшое исследование является лишь отправной точкой, а не доказанным выводом. Тем не менее они надеются, что их работа вдохновит на проведение последующих исследований. В области изучения болезни Альцгеймера долгое время основное внимание уделялось токсическим скоплениям белка, называемого бета-амилоидом, а в последнее время — клубкам тау-белка. Было одобрено множество препаратов, устраняющих амилоид, но они принесли пациентам лишь ограниченную пользу. «Дэвид Аттвелл, нейробиолог из Университетского колледжа Лондона, написал в электронном письме, что статья Крэри и Провенцано демонстрирует „интригующую корреляцию“ и поднимает множество других вопросов, которые можно было бы изучить». Он отметил, что легко строить предположения о том, каким образом повседневные механические нагрузки могут способствовать риску развития болезни Альцгеймера. Например, клетки мозга, называемые микроглией, которые очищают мозг от бета-амилоида, чувствительны к растяжению. Однако он, как и другие исследователи, высказал мнение, что существуют и другие факторы, которые могут коррелировать с расстоянием между этими двумя областями мозга и также играть определенную роль. «Предложенные Крэри и Провенцано идеи еще предстоит проверить на практике, чтобы убедиться в их достоверности. Тем не менее, даже если это не так, они могут привести к появлению других идей или наблюдений, которые откроют новые направления исследований». Майкл Ясса, нейробиолог из Калифорнийского университета в Ирвине, сказал, что эта статья вызвала у него осторожный энтузиазм. Его собственная лаборатория в прошлом году опубликовала в журнале «Nature Communications» статью, в которой исследовались изменения формы мозга на протяжении жизни. Команда Яссы описала последствия «проседания под действием силы тяжести», которое сжимает мозг в одних направлениях и растягивает — в других. «Они обнаружили, что некоторые аспекты этой перестройки, как правило, были более выраженными у пожилых людей, страдающих нарушениями памяти и когнитивных функций». Ясса отметила, что, с её точки зрения, в области изучения болезни Альцгеймера долгое время не удавалось внедрять новые идеи, и она надеялась, что открытость ума принесёт пользу пациентам и их семьям. «Эта область слишком сильно находится под влиянием классических представлений; я имею в виду классических представлений 1909 года, — заявила она. «Нам следует исследовать эти идеи за пределами установленных рамок, преодолевать изоляцию между дисциплинами и сносить барьеры»».