Исследователи из Питтсбургского университета разработали тест, который позволяет обнаружить небольшие количества скоплений тау-белка в мозге и спинномозговой жидкости, которые коррелируют с болезнью Альцгеймера.

Тау-белки и болезнь Альцгеймера

Пока переводил этот материал, то столкнулся с немного искаженной информацией от автора. Суть в том, что наличие тау-белков и их рост – действительно коррелируют с развитием болезни Альцгеймера. Но тау-белки скорее выполняют один из защитных механизмов, как повышенная температура тела или насморк. Тотальное удаление тау-белков приводит к резкому ухудшению состояния пациента.

Вместе с этим, раннее обнаружение этих белков, особенно когда они слипаются в комки, может обеспечить эффективное вмешательство. Новый тест помогает обнаружить спутанные белки за годы до того, как они проявятся достаточно заметно, чтоб их можно было обнаружить при сканировании мозга.

Это открытие воодушевляет, поскольку болезнь Альцгеймера не только оказывает разрушительное воздействие на жизнь пациентов в долгосрочной перспективе, но и неизлечима, пока еще. Сама болезнь проявляется как забывчивость и прогрессирует до спутанности сознания и дезориентации, бреда, галлюцинаций и проблем со сном. По мере ухудшения состояния пациенты испытывают трудности с приемом пищи, передвижением, недержанием, потерей речи и значительной потерей памяти.

Раннее выявление заболевания стало ключом к более успешной терапии болезни Альцгеймера, поскольку испытания показывают, что пациенты с незначительным или не поддающимся количественному определению уровнем нерастворимого тау-белка с большей вероятностью получат пользу от новых методов лечения. В сравнении с пациентами, у которых наблюдается значительная степень отложений тау белка в мозге.

Томас Карикари, старший автор исследования.

Тау-белок, Альцгеймер, нейроны. Что происходит с мозгом

Вот краткий обзор того, что происходит в мозге и рядом с ним. У нас около 86 миллиардов нейронов, которые соединены синапсами. На основе работы этой сети в нашем мозге зарождается такое явление как сознание.  Работа синапсов обеспечена «рельсами», которые обеспечивают поток необходимых питательных веществ и сигналов. Эти же синапсы называются микротрубочками.

Тау-белки (сокращенно от «тубулин-ассоциированная единица») в своем здоровом виде очень востребованы, так как стабилизируют эти микротрубочки и помогают поддерживать здоровье мозга. Но эти же белки могут сбоить, слипаться и создавать клубки, что мешает микротрубочкам нормально функционировать.

По мере формирования большего количества клубков они распространяются по мозгу в предсказуемом порядке, начиная с областей, связанных с памятью, и постепенно затрагивая области, отвечающие за другие когнитивные функции. Под их раздачу попадают и астроциты, звёзды нашего «Я».

Новый тест болезни Альцгеймера

Тау-белки состоят из массы фрагментов. Исследователи обнаружили ключевой фрагмент в тау-белках, который и заставляет белки собираться в опасные клубки в мозге. Этот фрагмент состоит из 111 строительных аминокислот. И в этом же фрагменте есть две особые локации. Изменения в этих локациях сигнализируют о стремлении тау-белков слипаться воедино. То есть, у нас получается эдакая матрешка:

• Есть тау-белок.

• В тау белке – есть фрагмент из 111 аминокислот.

• В этом фрагменте есть две локации.

• Если эти локации изменены конкретным образом, значит белки будут слипаться.

Эти две локации названы как p-tau-262 и p-tau-356. Они работают как ранние сигналы предупреждения, давая врачам понять, что тау-белки «выходят из-под контроля». Это поможет выявить болезнь Альцгеймера на ранних этапах, когда лечение наиболее эффективно.

Как всегда, больше материалов на тему мозга, психики, сознания и не только их – вы найдете в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!

Недавние исследования ученых из Университета медицины Чжэцзян в Китае показали: регулярное использование интернета в среднем возрасте может снизить риск развития деменции на целых 50%. Особенно полезно использовать смартфоны, а не компьютеры.

Мозг активно обрабатывает огромное количество информации, с которой мы сталкиваемся в интернете. Это тренирует его и помогает поддерживать когнитивные функции в хорошем состоянии. Но это ещё не всё!

Социальные сети и общение в интернете помогают бороться с одиночеством, которое, как показали исследования, является одним из основных факторов риска для деменции.

В Великобритании уже почти 1 миллион человек страдают от деменции. А к 2040 году эта цифра может вырасти до 1,5 миллиона! Однако исследования также подтверждают, что онлайн-активность помогает замедлить возрастное снижение умственных способностей. В Австралии, например, мужчины старше 70 лет, активно использующие интернет, снизили риск болезни Альцгеймера на 50%.

Что нужно делать? Сохраняйте активность не только с помощью физических упражнений и правильного питания, но и через интернет. Это отличная альтернатива для поддержания умственного здоровья!

Источник: Researchers discover the hobby that cuts your risk of dementia in half

Перевод мой: Как снизить риск деменции на 50%?

Вирусы, удары, причина нейродегенерации

Само собой, травмы на поединках и соревнованиях дают о себе знать сразу после полученного удара, и это будет как сотрясение мозга или сдавливание позвонков. Но такие удары также связаны с развитием долгосрочных проблем, включая деменцию и другие нейродегенеративные заболевания. Впрочем, работа с ГАМК-рецепторами тоже способна замедлить нейродегенеративные заболевания.

Проведя исследование, ученые из Университета Тафта и Оксфордского университета пришли к выводу, что долгосрочный вред ударов по голове спровоцирован спящим вирусом герпеса 1 (HSV-1) в мозге.

Чаще всего вирус герпеса связывают с волдырями или язвами, которые он вызывает после распространения, и затем уже переходит в активную инфекцию. Так сложилось, что более 80% всех людей уже живут с вирусом внутри себя. У многих людей вирус просто остается спящим внутри нейронов и клеток мозга, не причиняя никакого вреда.

Пробуждение вируса

Но HSV-1 также был связан с развитием болезни Альцгеймера. В предыдущих исследованиях активация вируса в мозговой ткани в лабораторных условиях привела к развитию симптомов этого состояния, включая развитие амилоидных бляшек, деградацию нейронов и нарушение общей нейронной сети.

Поскольку и травма головы, и активация вируса HSV-1 связаны с болезнью Альцгеймера, исследователи из Тафта и Оксфорда решили выяснить, существует ли такая связь. Ведь раньше уже существовали предубеждения касательно Тау белков, которые, как оказались, были защитным механизмом от заболевания.

Мы подумали, что произойдет, если мы подвергнем модель мозговой ткани физическому разрушению, схожему на что-то вроде сотрясения мозга? Проснется ли HSV-1 и начнет ли процесс нейродегенерации?

Ведущий автор исследования Дэна Кейрнс из университета Тафтса.

Мозговая губка

Для начала ученые вырастили своего рода модель формы мозга в лаборатории, состоящую из губчатого материала, сделанного из коллагена и белка. После вливания в эту губку в форме пончика нейральных стволовых клеток команда позволила им развиться в целую нейронную сеть, полную нейронов, аксонов, дендритов и глиальных клеток, в частности росту глиальный клеток способствует тот же ежовик. Все эти клетки начали коммуницировать друг с другом, как если бы они работали внутри настоящего мозга, и, как и в настоящем мозге, некоторые из клеток содержали в себе спящую вирусную ДНК HSV-1.

Затем мозговую губку помещали внутрь цилиндра, который подвергали удару, имитируя сотрясение мозга.

После ударов поршня клетки HSV-1 активизировались и начали творить свои обычные бесчинства. Вызывать воспаление, способствовать росту амилоидных бляшек, вызывать спутывание белков, убивать нейроны и приводить к неконтролируемому развитию глиальных клеток в процессе, называемом глиозом.

Удары по голове вызывают нейродегенерацию за счет герпеса?

Увидев этот эффект, исследователи утверждают, что вполне вероятно, что удары по нашему мозгу пробуждают вирус HSV-1 и служат катализатором развития болезни Альцгеймера. В результате ученые полагают, что можно остановить прогрессирование состояния после черепно-мозговой травмы с помощью приема противовирусных или противовоспалительных препаратов. Но осторожно, в свое время изменение уровня железа привело к ускорению болезни, а не избавлению от неё.

Модель мозговой ткани выводит нас на новый уровень в исследовании связей между травмой, инфекцией и болезнью Альцгеймера. Мы можем воссоздать нормальную тканевую среду, которая выглядит как внутренняя часть мозга, отслеживать вирусы, бляшки, белки, генетическую активность, воспаление и даже измерять уровень сигнализации между нейронами. Существует множество эпидемиологических данных о связях окружающей среды и других факторов с риском болезни Альцгеймера. Модель на основе ткани поможет нам поставить эту информацию на механистическую основу и обеспечить отправную точку для тестирования новых лекарств.

Соавтор исследования Дэвид Каплан из Тафтса.

Как всегда, больше странно-научных материалов на тему мозга, психики, сознания – вы найдете в материалах сообщества. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи.

Так и в этом исследовании ученые использовали антитела, доставляемые к мозгу интраназально, через спрей. Смысл в том, чтобы очистить клетки мозга от токсичных тау-белков. Что помогает снизить вероятность развития болезни Альцгеймера, а также улучшает память.

Почему именно назальный спрей от болезни Альцгеймера?

Несколько лет назад было обнаружено, что аномальные скопления тау-белков в мозге связаны с болезнью Альцгеймера. С тех пор исследователи работают над способом искоренения этих соединений, которые стали отличительной чертой нейродегенеративного заболевания.

Путь к избавлению

Исследователи из Медицинского отделения Техасского университета (UTMB) разработали инновационный назальный спрей, содержащий антитела, которые избирательно воздействуют на клубки тау белков и устраняют их, помогая восстановить когнитивные функции.

Этот подход с использованием назального спрея открывает новые возможности для неинвазивной доставки терапевтических антител тау непосредственно в мозг, при этом сам способ может применяться относительно и других нейрогенеративных заболеваний. Наше исследование подчеркивает потенциал назальной иммунотерапии для эффективного воздействия на внутриклеточные агрегаты тау — основной фактор нейродегенерации и снижения когнитивных способностей при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и другие тауопатии.

Доктор Ракез Кайед, профессор кафедры неврологии в UTMB и автор-корреспондент исследования.

В здоровом мозге тау-белки стабилизируют микротрубочки, которые обеспечивают каркас для клеток и помогают транспортировать питательные вещества. Но когда эти белки неправильно сворачиваются, они могут слипаться в нейрофибриллярные клубки, которые нарушают функцию нейронов и ухудшают когнитивные способности. Предыдущие исследования показали, что прогресс заболевания происходит через механизм «засевания», когда токсичные семена тау высвобождаются из клетки в межклеточную жидкость, и в ней размножаются.

Преодоление препятствий

Первая сложная проблема – это работа с внутриклеточными тау белками. Именно они представляют самую явную угрозу для мозга, так как выступают распространителем семян, что прорастают между клетками в мозге.

Вторая проблема — это гематоэнцефалический барьер мозга. Внутренний барьер сосудов, который отделяет клетки мозга от общего кровотока и содержащихся в нем элементов.

Новая терапия решает одновременно обе проблемы. Токсичное моноклональное антитело 2, специфичное к конформации тау (TTCM2), обнаруживает и воздействует на молекулы, обогащенные тау, связанные с заболеванием. Загруженные в мицеллы, агрегаты молекул одновременно гидрофильные и липофильные.  Такая форма помогает быстрому всасыванию в мозг, минуя ГЭБ.

Назальный спрей от Альцгеймера. Первые тесты

Однократная доза TTCM2 была введена интраназально пожилым мышам, которые были генетически изменены для синтеза человеческого тау белка. Через три часа TTCM2 был распределен по различным областям мозга, включая внутриклеточные отсеки областей, где он очистил «компетентные к семенам» внутриклеточные агрегаты тау и тау скопления на синаптических связях между нейронами в мозге.

Когда мышей подвергли поведенческому тестированию, группа TTCM2 продемонстрировала «заметно лучшие результаты», чем другие группы. И можно утверждать, что лечение смягчило кратковременную потерю памяти у мышей с развитыми агрегатами тау. Исследователи также заметили увеличение биомаркеров роста нейронов в гиппокампе, области мозга, связанной с формированием памяти и когнитивными функциями. То есть, новый препарат вполне может стать эффективным ноотропом.

Исследователи обнаружили, что решающее значение для терапии имело взаимодействие TTCM2 с TRIM21, внутриклеточным (внутриклеточным) рецептором антител, который облегчал клиренс связанных с антителами агрегатов тау.

Комментарий авторов и выводы, касательно назального спрея от Альцгеймера

Этот метод не только улучшает доставку терапевтических антител, но и повышает их эффективность в устранении агрегатов тау и улучшает когнитивные функции. Большой потенциал в лечении болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний, вызванных патологическим накоплением тау-белка.

Доктор Ракез Кайед, профессор кафедры неврологии в UTMB и автор-корреспондент исследования.

Это достижение может существенно повлиять на стратегии лечения болезни Альцгеймера и связанных с ней тауопатий, дав надежду миллионам пациентов, страдающих от этих изнурительных болезней.

Сагар Гайквад, первый автор исследования и научный сотрудник UTMB.

Исследователи планируют продолжить доклинические испытания TTCM2 с целью перехода к испытаниям на людях. Их цель — перевести эти многообещающие результаты в жизнеспособные варианты лечения.

Больше материалов про мозг, психику, природу сознания и возможности симбиоза биологии и технологии, ведущих к сингулярности, читайте в сообществе. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!