Информация, размещенная в настоящем материале, содержит сведения о незарегистрированных в РФ лекарственных средствах/показаниях, носит исключительно научный характер и не является рекламой.
Болезнь Альцгеймера гетерогенна по своей этиологии: в одних случаях она носит наследственный характер, в других – является спорадической. Большинство случаев заболевания относится к спорадической БА с неуточненной этиологией, которая возникает у лиц старше 65 лет. До 10 % случаев заболевания БА является редкой наследуемой формой, связанной с мутациями гена предшественника амилоида (APP), PS1 и PS21. Аутосомно-доминантная форма БА имеет гораздо более раннее начало, симптомы развиваются в возрасте от 30 до 60 лет2.
Мутации, обнаруживаемые при этом в генах, кодируют белки пресенилин-1 (хромосома 14), пресенилин-2 (хромосома 1) и амилоидный белок-предшественник (хромосома 21; мутации амилоидный белок-предшественника вызывают конформационные изменения белка бета-амилоида (Aβ), амилоид-ассоциированное нейровоспаление и синаптическую дисфункцию)*. Носительство данных генов связано с риском развития БА. Также большинство случаев БА связано с носительством аллеля ε4 гена аполипопротеина Е (АПОЕ4). При наличии данного полиморфизма риск развития БА увеличивается почти в два раза*.
Главным патологическим признаком БА являются диффузные бляшки (хорошо различимые скопления амилоида в межклеточном пространстве головного мозга) и нейрофибриллярные трубочки (внеклеточные агрегаты, включающие в состав гиперфосфорилированный тау-протеин). Соответственно, существуют несколько гипотез развития БА3,4 (Рисунок 1):
- амилоидная: запуск каскада нейродегенеративного процесса возникает на фоне накопления патологического белка бета-амилоида, что приводит к образованию и отложению амилоидных бляшек;
- тау-гипотеза: развитие болезни провоцируется изменением структуры тау-протеина, который способствует формированию нейрофибриллярных клубков между нейронами головного мозга.
- нейротрансмитерная: нарушение функционирования глутаматной. холинергической, дофаминергической и серотонинергических систем вносит вклад в патогенез БА. Стоит отметить, что нарушение в одной системе может провоцировать изменение функционирования в другой системе. Например, глутаматергическая эксайтотоксичность активирует перекисное окисление липидов, возникает воспалительный ответ, что провоцирует апоптоз клеток головного мозга, результатом которого является нейрональная атрофия и уменьшение числа холинергических нейронов, и формирование холинергического дефицита, который в свою очередь связан с тяжестью деменции;
- кальциевая дисрегуляция: повышенный уровень внутриклеточного кальция приводит к активации кальцинейрина, Са2+-активированной фосфатазы, которая влияет на синаптическую пластичность, и калпаина, что в конечном счете приводит к нарушению синаптических функций и апоптозу.
Помимо вышеописанных существуют множество различных гипотез, которые в настоящее время активно изучаются (таблица 1).
Таблица 1. Гипотезы развития болезни Альцгеймера5-9.
aПеречень альтернативных гипотез БА не является полным. Aβ - бета-амилоид; БА - болезнь Альцгеймера; Са2+ - кальций; NMDA - N-Метил-D-аспарагиновая кислота (англ.: N-Methyl-D-Aspartic acid).
Все эти и другие проявления нейродегенеративного процесса начинаются, как считается, за 10–15 лет до появления первых клинических признаков заболевания.
Рисунок 1. Микроскопические изменения в виде скопления Aβ и нейрофибриллярных клубков (NFT)10-13.
Aβ – бета-амилоид, БА – болезнь Альцгеймера, NFT – нейрофибриллярные клубки (англ.: neurofibrillary tangles)
БА характеризуется последовательными нейродегенеративными патологическими изменениями, связанными с когнитивными, функциональными и поведенческими нарушениями. Поздняя стадия болезни Альцгеймера ассоциируется со следующими нарушениями: атрофия головного мозга с истончением коры и расширением пространств желудочков и борозд коры головного мозга14 (Рисунок 2).
Рисунок 2. Макроскопические изменения в головном мозге на поздней стадии БА
Установлено, что накопление бета-амилоида и тау-протеина свидетельствует о прогрессировании заболевания. При этом патологические изменения при БА могут возникнуть за 20 и более лет до начала снижения когнитивных функций.
В целом, БА определяют по отложению бета-амилоида в коре за счет избыточной выработки или сниженного клиренса и накоплению дефектного тау-белка, формирующего нейрофибриллярные клубки (Рисунок 3). Данные патологические изменения свидетельствуют о наличии БА, даже при отсутствии признаков и симптомов12,15-17.
Рисунок 3. Клиническое отражения уровня биомаркеров при болезни Альцгеймера.
ЛКР- легкое когнитивное расстройство
Принимая во внимание значимость отложения бета-амилоида и тау-протеина при БА, в развитие болезни вносят вклад также множество других факторов. Например, нарушение кровообращения, оксидативный стресс, дисфункция нейронов, которые и формируют комплексную модель патогенеза БА18-21 (Рисунок 4).
Рисунок 4. Концептуальная модель патогенеза болезни Альцгеймера
Хотя в патогенезе БА могут быть задействованы разнообразные факторы, до настоящего времени исследования были сосредоточены на амилоидной и тау-гипотезах. При этом, взаимодействие между бета-амилоидом и дефектным тау-белком в развитии БА остается недостаточно изученным, есть некоторые основания предполагать, что бета-амилоидные бляшки могут создавать среду, способствующую быстрому увеличению и распространению первичных очагов дефектного тау-белка с дальнейшим формированием и распространением нейрофибрилярных клубков (NFT).
Факторы риска
- Немодифицируемые:
- Пожилой возраст (риск развития БА в течение 1 года для различных возрастных групп составляет: 65–69 лет –0,3%, 70–74 года – 0,6%, 75–80 года – 0,9%, 80–84 года – 2,3%, 85–89 – 4%, старше 90 лет –6,9%);
- Семейный анамнез БА, особенно при раннем начале заболевания (до 65 лет);
- Носительство генетических полиморфизмов, наличие аллеля АПОЕ4;
- Женский пол;
- Черепно-мозговые травмы в анамнезе.
- Модифицируемые:
- Низкий уровень образования;
- Низкая интеллектуальная активность;
- Гиподинамия;
- Курение;
- Неконтролируемая артериальная гипертензия в среднем и пожилом возрасте;
- Гиперлипидемия;
- Гипергомоцистеинемия;
- Сахарный диабет;
- Ожирение
- Депрессия.
В настоящее время накоплено достаточно много данных в отношении носительства гена аполипопротеина-ε4 (APOE-ε4), кодирующий белок, отвечающий за транспорт холестерина в крови и риск развития БА (рисунок 5). Приблизительно 65% людей с БА имеют по крайней мере 1 копию гена APOE-ε411,22,23.
Рисунок 5. Носительство гена АПОЕ и риск развития болезни Альцгеймера
БА - болезнь Альцгеймера; АРОЕ - аполипопротеин.
Несмотря на то, что некоторые факторы риска развития БА являются немодифицируемыми (например, возраст), именно они вызывают интерес в настоящее время. Контроль факторов риска, в том числе низкого уровня образования, гипертензии, ожирения, социальной изоляции, отсутствия физической активности, курения и сахарного диабета может иметь критическое значение даже в случае появления препаратов, изменяющих течение заболевания. По данным публикации в журнале Lancet 2020, 40% всех случаев развития деменции могли быть предупреждены при условии исключения модифицируемых факторов риска24 (Рисунок 6).
Рисунок 6. Модификация известных факторов риска при болезни Альцгеймера может еще больше способствовать к расширению подхода в лечении данного заболевания
аОбъем потребления алкоголя >21 единицы в неделю. БА - болезнь Альцгеймера; ЧМТ - черепно-мозговая травма. Адаптировано из: Livingston G, et al. Lancet 2020;396(10248):413-446
Вам также может быть интересно
* Клинические рекомендации. Когнитивные расстройства у лиц пожилого и старческого возраста. Утверждены Минздравом РФ в 2020 году. Окончание действия: 2022 год. ID: 617. Разработаны: Общественной организацией "Российское общество психиатров", Общероссийской общественной организацией «Российская ассоциация геронтологов и гериатров». Одобрены Научно-практическим Советом Минздрава РФ. 170 с..
-
Список литературы:
- Bateman et al. Autosomal-dominant Alzheimer’s disease: a review and proposal for the prevention of Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther. 2011;3(1):1.
- National Institute on Aging. What Causes Alzheimer’s Disease. [Internet; март 2021]. Доступно по ссылке: https://www.nia.nih.gov/health/what-causes-alzheimers-disease.
- Hardy et al., The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics, Science. 2002 Jul. 19; 297(5580):353-6.
- Dennis J. Selkoe, Cell biology of the amyloid beta-protein precursor and the mechanism of Alzheimer's disease, Annu Rev Cell Biol. 1994; 10:373-403.
- Heppner FL, Ransohoff RM, Becher B. Immune attack: the role of inflammation in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 2015 Jun;16(6):358-72. doi: 10.1038/nrn3880. PMID: 25991443.
- Geldenhuys WJ, Darvesh AS. Pharmacotherapy of Alzheimer's disease: current and future trends. Expert Rev Neurother. 2015 Jan;15(1):3-5. doi: 10.1586/14737175.2015.990884. Epub 2014 Dec 8. PMID: 25481975.
- Kocahan S, Doğan Z. Mechanisms of Alzheimer's Disease Pathogenesis and Prevention: The Brain, Neural Pathology, N-methyl-D-aspartate Receptors, Tau Protein and Other Risk Factors. Clin Psychopharmacol Neurosci. 2017 Feb 28;15(1):1-8. doi: 10.9758/cpn.2017.15.1.1. PMID: 28138104; PMCID: PMC5290713.
- Kaiser J. Science. https://www.sciencemag.org/news/2018/08/alzheimer-s-gamble-nih-tries-turn-billions-new-funding-treatment-deadly-brain-disease
- Palop JJ, Mucke L. Network abnormalities and interneuron dysfunction in Alzheimer disease. Nat Rev Neurosci. 2016 Dec;17(12):777-792. doi: 10.1038/nrn.2016.141. Epub 2016 Nov 10. PMID: 27829687; PMCID: PMC8162106.
- McKhann GM, Knopman DS, Chertkow H, Hyman BT, Jack CR Jr, Kawas CH, Klunk WE, Koroshetz WJ, Manly JJ, Mayeux R, Mohs RC, Morris JC, Rossor MN, Scheltens P, Carrillo MC, Thies B, Weintraub S, Phelps CH. The diagnosis of dementia due to Alzheimer's disease: recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 2011 May;7(3):263-9. doi: 10.1016/j.jalz.2011.03.005. Epub 2011 Apr 21. PMID: 21514250; PMCID: PMC3312024.
- 2020 Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimers Dement. 2020 Mar 10. doi: 10.1002/alz.12068. Epub ahead of print. PMID: 32157811.
- Jack, C. R., Jr, Knopman, D. S., Jagust, W. J., Petersen, R. C., Weiner, M. W., Aisen, P. S., Shaw, L. M., Vemuri, P., Wiste, H. J., Weigand, S. D., Lesnick, T. G., Pankratz, V. S., Donohue, M. C., & Trojanowski, J. Q. (2013). Tracking pathophysiological processes in Alzheimer's disease: an updated hypothetical model of dynamic biomarkers. The Lancet. Neurology, 12(2), 207–216. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(12)70291-0
- Serrano-Pozo A, Frosch MP, Masliah E, Hyman BT. Neuropathological alterations in Alzheimer disease. Cold Spring Harb Perspect Med. 2011 Sep;1(1):a006189. doi: 10.1101/cshperspect.a006189. PMID: 22229116; PMCID: PMC3234452.
- Blennow K, de Leon MJ, Zetterberg H. Alzheimer's disease. Lancet. 2006 Jul 29;368(9533):387-403. doi: 10.1016/S0140-6736(06)69113-7. PMID: 16876668.
- Jack CR Jr, Knopman DS, Jagust WJ, Shaw LM, Aisen PS, Weiner MW, Petersen RC, Trojanowski JQ. Hypothetical model of dynamic biomarkers of the Alzheimer's pathological cascade. Lancet Neurol. 2010 Jan;9(1):119-28. doi: 10.1016/S1474-4422(09)70299-6. PMID: 20083042; PMCID: PMC2819840.
- Bateman RJ, Xiong C, Benzinger TL, Fagan AM, Goate A, Fox NC, Marcus DS, Cairns NJ, Xie X, Blazey TM, Holtzman DM, Santacruz A, Buckles V, Oliver A, Moulder K, Aisen PS, Ghetti B, Klunk WE, McDade E, Martins RN, Masters CL, Mayeux R, Ringman JM, Rossor MN, Schofield PR, Sperling RA, Salloway S, Morris JC; Dominantly Inherited Alzheimer Network. Clinical and biomarker changes in dominantly inherited Alzheimer's disease. N Engl J Med. 2012 Aug 30;367(9):795-804. doi: 10.1056/NEJMoa1202753. Epub 2012 Jul 11. Erratum in: N Engl J Med. 2012 Aug 23;367(8):780. PMID: 22784036; PMCID: PMC3474597.
- 2021 Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimers Dement. 2021 Mar;17(3):327-406. doi: 10.1002/alz.12328. Epub 2021 Mar 23. PMID: 33756057.
- Han, S., Kollmer, M., Markx, D. et al. Amyloid plaque structure and cell surface interactions of β-amyloid fibrils revealed by electron tomography. Sci Rep 7, 43577 (2017). https://doi.org/10.1038/srep43577
- Medina M, Khachaturian ZS, Rossor M, Avila J, Cedazo-Minguez A. Toward common mechanisms for risk factors in Alzheimer's syndrome. Alzheimers Dement (N Y). 2017 Sep 19;3(4):571-578. doi: 10.1016/j.trci.2017.08.009. PMID: 29124116; PMCID: PMC5671628.
- Love S, Miners JS. Cerebrovascular disease in ageing and Alzheimer's disease. Acta Neuropathol. 2016 May;131(5):645-58. doi: 10.1007/s00401-015-1522-0. Epub 2015 Dec 28. PMID: 26711459; PMCID: PMC4835514.
- Jackson J, Jambrina E, Li J, Marston H, Menzies F, Phillips K, Gilmour G. Targeting the Synapse in Alzheimer's Disease. Front Neurosci. 2019 Jul 23;13:735. doi: 10.3389/fnins.2019.00735. PMID: 31396031; PMCID: PMC6664030.
- Ward A, Crean S, Mercaldi CJ, Collins JM, Boyd D, Cook MN, Arrighi HM. Prevalence of apolipoprotein E4 genotype and homozygotes (APOE e4/4) among patients diagnosed with Alzheimer's disease: a systematic review and meta-analysis. Neuroepidemiology. 2012;38(1):1-17. doi: 10.1159/000334607. Epub 2011 Dec 17. PMID: 22179327.
- Mayeux R, Saunders AM, Shea S, Mirra S, Evans D, Roses AD, Hyman BT, Crain B, Tang MX, Phelps CH. Utility of the apolipoprotein E genotype in the diagnosis of Alzheimer's disease. Alzheimer's Disease Centers Consortium on Apolipoprotein E and Alzheimer's Disease. N Engl J Med. 1998 Feb 19;338(8):506-11. doi: 10.1056/NEJM199802193380804. Erratum in: N Engl J Med 1998 Apr 30;338(18):1325. PMID: 9468467.
- Livingston G, Huntley J, Sommerlad A, Ames D, Ballard C, Banerjee S, Brayne C, Burns A, Cohen-Mansfield J, Cooper C, Costafreda SG, Dias A, Fox N, Gitlin LN, Howard R, Kales HC, Kivimäki M, Larson EB, Ogunniyi A, Orgeta V, Ritchie K, Rockwood K, Sampson EL, Samus Q, Schneider LS, Selbæk G, Teri L, Mukadam N. Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. Lancet. 2020 Aug 8;396(10248):413-446. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30367-6. Epub 2020 Jul 30. PMID: 32738937; PMCID: PMC7392084.
- Bateman et al. Autosomal-dominant Alzheimer’s disease: a review and proposal for the prevention of Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther. 2011;3(1):1.
M-RU-00007162 Апрель 2022