Ученые из ИТЭБ РАН предложили эритроцитарную гипотезу возникновения энергетического кризиса мозга при болезни Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера представляет собой прогрессирующее системное заболевание, которое развивается медленно, поражая мозг, сосуды головного мозга и периферические ткани, а также эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, и характеризуется потерей памяти и ослаблением умственных способностей у людей пожилого возраста. Несмотря на то, что с момента выявления болезни Альцгеймера прошло более 100 лет, патогенез заболевания до сих пор неизвестен.

Первой гипотезой, объясняющей причины повреждения когнитивных функций при болезни Альцгеймера, была амилоидная каскадная гипотеза, согласно которой накопление амилоидных пептидов в мозге считалось главным и единственным патогенетическим фактором, ответственным за возникновение этого заболевания. Хотя накопление амилоидных бляшек в головном мозге было предметом интенсивных исследований патогенеза заболеваний и разработки антиамилоидных препаратов, продолжающиеся неудачи клинических испытаний позволяют предположить, что амилоиды не являются ключевой причиной болезни Альцгеймера. В соответствии с этим, в настоящее время некоторые крупные фармацевтические компании отказались от производства антиамилоидных препаратов и прекратили субсидировать исследования, основанные на гипотезе амилоидного каскада. Таким образом, существующие подходы к изучению патогенеза болезни Альцгеймера должны быть пересмотрены.

Хорошо известно, что характерным нарушением в мозге при болезни Альцгеймера является прогрессирующее торможение аэробного окисления глюкозы, накопление лактата и развитие гипоксии. Причины этого нарушения множественны, и одной из них может быть недостаточное поступление кислорода. Однако роль эритроцитов, которые переносят кислород и снабжают им ткани, в настоящее время в патогенезе болезни Альцгеймера не известна, что не позволяет оценить их вклад в развитие гипоксии и нарушение аэробного метаболизма в мозге при этом заболевании.

«В статье, опубликованной нами в Journal of Clinical Medicine, предлагается новая эритроцитарная гипотеза возникновения энергетического кризиса мозга при болезни Альцгеймера», - рассказывает о своем исследовании главный научный сотрудник Лаборатории клеточной инженерии, доктор биологических наук Елена Александровна Косенко. «Суть гипотезы заключается в том, что нарушения в гликолитических, антиоксидантных и транспортных системах, обнаруженные в эритроцитах пожилых людей, могут изменять функцию этих клеток, связанную с доставкой кислорода тканям и органам, и вызывать подавление аэробного окисления глюкозы, приводящее к дегенерации нервных клеток и повреждению когнитивных процессов, наблюдаемым при болезни Альцгеймера. Гипотезу подтверждают результаты наших исследований и обширная литература по этому вопросу».  

Наше предположение не противоречит известной сосудистой гипотезе возникновения болезни Альцгеймера, в основе которой лежит повреждение сосудов и нарушение гемодинамики, приводящие к гипоперфузии мозга. В то же время оно четко указывает на возможное существование дополнительных неучтенных механизмов, ограничивающих поступление кислорода в мозг и, следовательно, участвующих в развитии гипоксии и нейродегенеративных процессов, специфичных для болезни Альцгеймера.

Поэтому мы полагаем, что эндогенные биохимические параметры в эритроцитах можно считать как индикатором состояния клеток в центральной нервной системе, так и новой мишенью для разработки инновационных методов лечения не только болезни Альцгеймера, но и других нейродегенеративных заболеваний, сопровождающихся гипоксией. Это предположение обеспечивает основу для разработки индивидуальных инновационных технологий для восстановления энергетического обмена, антиоксидантной системы и других нарушенных эндогенных биохимических путей в эритроцитах, что поможет улучшить функцию этих клеток для обеспечения адекватного снабжения мозга кислородом и нормализации аэробной утилизации глюкозы.

Источник: Kosenko E, Tikhonova L, Alilova G, Urios A, Montoliu C. The Erythrocytic Hypothesis of Brain Energy Crisis in Sporadic Alzheimer Disease: Possible Consequences and Supporting Evidence. J Clin Med. 2020, 9(1), 206. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31940879

Материал подготовлен: Людмила Тихонова, Губидат Алилова.
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru