Новая форма белка Альцгеймера, обнаруженная в спинномозговой жидкости, указывает на стадию заболевания: открытие может привести к лучшей диагностике и ускорить поиск лечения

Открытие так называемой тау-области связывания микротрубочек (MTBR tau) в спинномозговой жидкости могло бы привести к способу диагностики людей на самых ранних стадиях болезни Альцгеймера, до того, как у них появятся симптомы или когда их симптомы все еще слабы и легко ошибочно диагностируются. Это также может ускорить поиск методов лечения разрушительного заболевания, предоставив относительно простой способ оценить, замедляет или останавливает экспериментальное лечение распространение токсичных клубков.
Исследование опубликовано дек. 7 в журнале Brain.

«Этот жидкий биомаркер тау-белка MTBR измеряет тау-белок, образующий клубки, и может подтвердить стадию болезни Альцгеймера, указывая, сколько патологии тау-белка присутствует в мозгу пациентов с болезнью Альцгеймера», – сказал старший автор Рэндалл Дж. Бейтман, доктор медицины, Чарльз Ф. и Джоанн Найт, заслуженный профессор неврологии.

Бейтман лечит пациентов с болезнью Альцгеймера в Медицинском кампусе Вашингтонского университета. «Если мы сможем применить это в клинике, у нас будет способ узнать, связаны ли симптомы человека с тау-патологией при болезни Альцгеймера и где они находятся в процессе болезни, без необходимости делать сканирование мозга. Как врач, эта информация бесценна для информирования о лечении пациентов и в будущем для принятия решений о лечении."

Болезнь Альцгеймера начинается, когда белок мозга, называемый амилоидом, начинает формировать бляшки в головном мозге. Во время этой амилоидной стадии, которая может длиться два десятилетия и более, у людей не наблюдается признаков снижения когнитивных функций. Однако вскоре после того, как клубки тау-белка начинают распространяться по нейронам, люди начинают проявлять замешательство и потерю памяти, а сканирование мозга показывает возрастающую атрофию мозговой ткани.
Сплетения тау-белка можно обнаружить с помощью сканирования мозга с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), но сканирование мозга требует много времени, дорого и доступно не везде.

Бейтман и его коллеги разрабатывают диагностические тесты крови на болезнь Альцгеймера на основе амилоида или другой формы тау-белка, но ни один из тестов не может определить количество клубков тау на разных стадиях заболевания.
MTBR тау – это нерастворимый фрагмент тау-белка и основной компонент клубков тау. Бейтман и первый автор Канта Хори, доктор философии, приглашенный ученый в лаборатории Бейтмана, осознали, что определенные виды тау-тау-вируса MTBR были обогащены в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, и что измерение уровней этих видов в спинномозговой жидкости, которая омывает мозг, может быть способ оценить, насколько широко токсичные клубки распространились по мозгу. Предыдущие исследователи, использующие антитела против тау-белка, не смогли обнаружить MTBR тау в спинномозговой жидкости.

Но Хори и его коллеги разработали новый метод, основанный на использовании химических веществ для очистки тау из раствора с последующей масс-спектрометрией.
Используя эту технику, Хори, Бейтман и его коллеги проанализировали спинномозговую жидкость у 100 человек в возрасте 70 лет.

У 30 не было когнитивных нарушений и признаков болезни Альцгеймера; У 58 были амилоидные бляшки без когнитивных симптомов или с легкой или умеренной деменцией Альцгеймера; и у 12 были когнитивные нарушения, вызванные другими состояниями. Исследователи обнаружили, что уровни определенной формы – MTBR tau 243 – в спинномозговой жидкости были повышены у людей с болезнью Альцгеймера и что он увеличивался по мере того, как у человека развивались когнитивные нарушения и деменция.

Исследователи подтвердили свои результаты, проследив за 28 членами исходной группы в течение двух-девяти лет. У половины участников в начале исследования была определенная степень болезни Альцгеймера. Со временем уровни MTBR tau 243 значительно увеличились в группе с болезнью Альцгеймера, одновременно с ухудшением результатов тестов когнитивной функции.

Золотым стандартом измерения тау-белка в живом мозге является сканирование мозга с помощью тау-ПЭТ. Количество тау-белка, видимого при сканировании мозга, коррелирует с когнитивными нарушениями.

Чтобы увидеть, насколько их метод соответствует золотому стандарту, исследователи сравнили количество тау-белка, видимого при сканировании мозга 35 человек – 20 с болезнью Альцгеймера и 15 без – с уровнями MTBR тау 243 в спинномозговой жидкости. Уровни MTBR тау 243 сильно коррелировали с количеством тау, идентифицированного при сканировании мозга, что позволяет предположить, что их метод точно измерял, сколько тау – и, следовательно, повреждений – накопилось в мозге.

«В настоящее время не существует биомаркера, который напрямую отражает патологию тау-белка головного мозга в спинномозговой жидкости или крови», – сказал Хори. "Мы обнаружили, что новая форма тау-белка, MTBR tau 243, постоянно увеличивается по мере прогрессирования патологии тау-белка. Это может быть для нас способом не только диагностировать болезнь Альцгеймера, но и сказать, где находятся люди.

Мы также обнаружили некоторые специфические виды тау-белка MTBR в пространстве между нейронами в головном мозге, что позволяет предположить, что они могут участвовать в распространении клубков тау-белка от одного нейрона к другому. Это открытие открывает новые возможности для новых методов лечения болезни Альцгеймера, основанных на нацеливании на MTBR tau, чтобы остановить распространение клубков."