Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Боголепова А.Н.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» ФМБА России

Махнович Е.В.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России

Коваленко Е.А.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России

Осиновская Н.А.

ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России

Потенциальные биомаркеры ранней диагностики болезни Альцгеймера и первичной открытоугольной глаукомы

Авторы:

Боголепова А.Н., Махнович Е.В., Коваленко Е.А., Осиновская Н.А.

Подробнее об авторах

Просмотров: 2141

Загрузок: 133


Как цитировать:

Боголепова А.Н., Махнович Е.В., Коваленко Е.А., Осиновская Н.А. Потенциальные биомаркеры ранней диагностики болезни Альцгеймера и первичной открытоугольной глаукомы. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022;122(9):7‑14.
Bogolepova AN, Makhnovich EV, Kovalenko EA, Osinovskaya NA. Potential biomarkers of early diagnosis of Alzheimer’s disease. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2022;122(9):7‑14. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro20221220917

Рекомендуем статьи по данной теме:
Це­реб­ро­ли­зин в ле­че­нии ког­ни­тив­ных на­ру­ше­ний. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(3):20-25
Ко­ге­рен­тность элек­тро­эн­це­фа­лог­рам­мы и пе­ри­фе­ри­чес­кие мар­ке­ры пов­реж­де­ния нер­вной тка­ни при деп­рес­сив­ных расстройствах. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(3):82-87
Крат­кос­роч­ный опыт при­ме­не­ния бро­лу­ци­зу­ма­ба в ле­че­нии ди­абе­ти­чес­ко­го ма­ку­ляр­но­го оте­ка. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(1):99-105
Оп­ти­чес­кая ко­ге­рен­тная то­мог­ра­фия и оп­ти­чес­кая ко­ге­рен­тная то­мог­ра­фия-ан­ги­ог­ра­фия в оп­ре­де­ле­нии прог­рес­си­ро­ва­ния гла­уко­мы. Часть 1. Ме­то­ды ис­сле­до­ва­ния, ва­ри­абель­ность по­ка­за­те­лей и роль воз­рас­тных из­ме­не­ний. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(1):122-128
Диаг­нос­ти­ка и кли­ни­чес­кие осо­бен­нос­ти не­эк­ссу­да­тив­ной ма­ку­ляр­ной не­овас­ку­ля­ри­за­ции. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(1):138-146
Эф­фек­тив­ность стен­тов с эве­ро­ли­му­сом раз­лич­ных ге­не­ра­ций на фо­не фун­кци­ональ­но адек­ват­ной ре­вас­ку­ля­ри­за­ции ми­окар­да у па­ци­ен­тов с диф­фуз­ным и мно­го­со­су­дис­тым по­ра­же­ни­ем ко­ро­нар­ных ар­те­рий. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2023;(2):142-149
Те­ра­пев­ти­чес­кие воз­мож­нос­ти сти­му­ля­ции ре­па­ра­тив­но­го ней­ро­ге­не­за у па­ци­ен­тов с гла­уко­мой, пе­ре­нес­ших ко­ро­на­ви­рус­ную ин­фек­цию. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(2):44-51
Оп­ти­чес­кая ко­ге­рен­тная то­мог­ра­фия и оп­ти­чес­кая ко­ге­рен­тная то­мог­ра­фия-ан­ги­ог­ра­фия в оп­ре­де­ле­нии прог­рес­си­ро­ва­ния гла­уко­мы. Часть 2. Кли­ни­ко-фун­кци­ональ­ные кор­ре­ля­ции, мо­ни­то­ринг на поз­дней ста­дии и ог­ра­ни­че­ния ме­то­да. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(2):76-83
Сов­ре­мен­ные дос­ти­же­ния в ди­аг­нос­ти­ке и ле­че­нии гла­уко­мы. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(3):96-106
ОКТ-клас­си­фи­ка­ция не­ву­сов хо­риоидеи. Вес­тник оф­таль­мо­ло­гии. 2023;(3):49-62

Одной из важнейших медико-социальных проблем как в России, так и во всем мире является деменция. Значимость данной проблемы с каждым днем растет в связи с изменившейся социальной и демографической ситуацией, увеличением доли пожилых лиц в популяции. К сожалению, диагностика деменции и самой распространенной ее формы — болезни Альцгеймера (БА), чаще всего возможна только на стадиях выраженных клинических проявлений. Причина поздней диагностики БА заключается в несвоевременной обращаемости пациентов. Для больных пожилого возраста характерно снижение памяти, что обусловлено процессами нормального старения, поэтому часто мнестические нарушения расцениваются как естественный признак старения. Однако нарушение памяти может быть следствием патологических изменений головного мозга, в основе которых лежит нейродегенеративный процесс.

Немаловажную роль в поздней диагностике БА играет недостаточная осведомленность населения и медицинских специалистов, отсутствие ключевого звена диагностики — нейропсихологического тестирования на амбулаторном этапе и общепринятой малоинвазивной инструментальной скрининговой диагностики заболевания. Необходимо подчеркнуть, что даже при проведении нейропсихологического тестирования значительное количество случаев БА на преддементной стадии остается недиагностированным, так как используемые нейропсихологические тесты обладают низкой чувствительностью, но высокой специфичностью [1].

Одним из социально-значимых нейродегенеративных заболеваний является первичная открытоугольная глаукома (ПОУГ), которая занимает срединное положение между офтальмологической и неврологической патологией [2—4]. ПОУГ является ведущей причиной слепоты во всем мире. «Золотой стандарт» диагностики ПОУГ — периметрия и оптическая когерентная томография (ОКТ), которые позволяют поставить диагноз лишь при выраженных клинических признаках заболевания. В связи с широкой распространенностью ПОУГ и частой инвалидизацией представляется необходимым выявить другие биомаркеры, которые бы дали возможность диагностировать заболевание на доклинической стадии.

Цель обзора — анализ данных литературы для определения потенциальных биомаркеров нейродегенеративного процесса, которые, возможно, играют роль в патогенезе как БА, так и ПОУГ.

Биомаркеры БА

Патологические изменения при БА появляются за несколько лет, если не десятилетий, до того, как у пациента начнут наблюдаться очевидные клинические признаки и будет установлен диагноз. Для раннего выявления БА было предложено несколько биомаркеров: в цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) — комбинация амилоида-β из 42 аминокислот (Aβ42), общего тау-белка (t-tau), гиперфосфорилированного тау-белка (p-tau); данные позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с 18F-фтордезоксиглюкозой (18F-ФДГ), ПЭТ с маркером амилоида — Питтсбургской субстанцией B (PiB)), тау-ПЭТ.

Определение биомаркеров в ЦСЖ возможно как на доклинической, так и на ранней клинической стадиях БА. При БА происходит накопление Aβ42 в тканях головного мозга, и его концентрация в ЦСЖ снижается, что сочетается с повышением уровня t-tau в ЦСЖ и появлением его особой формы — p-tau [5]. Соотношение Aβ42/Aβ40 в ЦСЖ имеет более высокую эффективность для выявления БА, чем определение в ЦСЖ только Aβ42. Также показано, что соотношение Aβ42/Aβ40 в ЦСЖ лучше согласуется с положительными результатами, по данным ПЭТ с маркером амилоида PiB [6, 7]. Использование ПЭТ со специфическими радиоактивными маркерами позволяет визуализировать тау-содержащие нейрофибриллярные клубки и β-амилоидные бляшки in vivo. Также для диагностики БА на клинических стадиях используется ПЭТ с 18F-ФДГ, с помощью которой проводится оценка метаболизма глюкозы и выявление функционально гипоактивных зон коры [8, 9].

В последнее десятилетие с помощью современных методов обработки данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга одним из приоритетных направлений научных работ стало определение возможностей воксель-базированной морфометрии и диффузионно-тензорной МР-трактографии [10]. До появления этих методов диагностика проводилась по результатам рутинной МРТ головного мозга, позволяющей выявить при БА снижение общего объема головного мозга в целом, а также расширение желудочковой системы головного мозга.

Важно подчеркнуть, что с помощью новых методов было выявлено уменьшение общего объема не только серого, но и белого вещества головного мозга, в большей степени парагиппокампальной и нижней теменной извилин [11]. МР-морфометрия дает возможность оценить прогрессирование БА. Так, на ранних стадиях атрофические процессы преимущественно затрагивают гиппокамп, миндалевидное тело и энторинальную кору (медиотемпоральные структуры мозга), по мере прогрессирования заболевания снижается плотность белого вещества в мозолистом теле за счет вторичной дегенерации ассоциативных и комиссуральных волокон теменно-височных отделов коры, а в связи со снижением восходящих холинергических влияний и уменьшением количества связей с теменно-височными отделами коры наблюдается атрофия серого вещества [12].

Было проведено исследование с помощью МР-морфометрии у пациентов с БА и сосудистой деменцией (СоД), в котором сравнивались показатели объема серого и белого вещества головного мозга [13]. Выявлено, что атрофические изменения головного мозга имеются как при нейродегенеративных, так и при сосудистых когнитивных нарушениях (КН), но более выраженные изменения у пациентов с БА наблюдались в височных долях, а также в их медиобазальных отделах — гиппокампах, теменных долях. Интересно, что в патологический процесс вовлекаются подкорковые центры — зрительные бугры.

Связь БА и ПОУГ

Достаточно часто при БА наблюдается офтальмологическая патология, в связи с этим интерес ученых был направлен на изучение сетчатки глаза. По данным A. Bayer и соавт. [14], частота глаукомы у пациентов с БА составляет 25,9%, в то время как в популяции — 5,2%. Нами было проведено исследование, по результатам которого было обнаружено, что у пациентов с БА значимая офтальмологическая патология, такая как ПОУГ, выявлялась в 46,7% случаев, псевдоэксфолиативный синдром — в 20%, возрастная макулярная дегенерация — в 16,7%, что показывает высокую коморбидность патологии головного мозга и глаза [15].

Исследование глаза как объекта, отражающего патологические процессы в головном мозге, представляется перспективным, так как в период эмбрионального развития глазной пузырь трансформируется в глазную чашу, стенки которой являются анатомическим продолжением развивающегося головного мозга. Далее происходит разделение на слои как в головном мозге, так и в сетчатке, что позволяет проводить аналогии между процессами, протекающими в головном мозге и сетчатке. Учитывая общность эмбрионального происхождения, сродство нейронов этих структур, образующих сложную сеть как в сетчатке, так и в головном мозге, и, конечно, строение оптической системы глаза, эти уникальные характеристики могут быть использованы при офтальмологическом обследовании в качестве объектов диагностического скрининга [16]. У пациентов с БА обнаружены специфические нейродегенеративные маркеры на разных участках зрительного пути, часть маркеров выявлялась на ранней стадии заболевания [17].

Большинство исследований было выполнено с помощью ОКТ, позволяющей оценить толщину слоев сетчатки. Однако результаты этих работ достаточно противоречивы. При исследовании сетчатки с помощью ОКТ у пациентов с БА по сравнению с группой контроля было выявлено статистически значимое снижение толщины слоя нервных волокон в перипапиллярной зоне во всех квадрантах, однако наибольшее снижение толщины наблюдалось в верхнем квадранте сетчатки [18, 19]. В другом исследовании по большинству секторов отмечалось достоверное снижение толщины внутреннего плексиформного слоя сетчатки и слоя ганглиозных клеток у пациентов с БА по сравнению с группой контроля [20]. В 2013 г. были опубликованы результаты исследования, в котором показано истончение ганглиозного комплекса и увеличение толщины слоя нервных волокон сетчатки в перипапиллярной зоне у пациентов с БА и глаукомой [21].

Подобные результаты были продемонстрированы в 2016 г. B. Knoll и соавт. [22], которые также наблюдали обратную связь: при снижении баллов по данным Краткой шкалы оценки психического статуса толщина нервных волокон сетчатки в перепапиллярной области увеличивалась. Нами было выявлено статистически значимое снижение средней толщины слоя нервных волокон сетчатки в перипапиллярной области в верхнем и нижнем наружных квадрантах у пациентов с БА и глаукомой по сравнению с СоД, снижение толщины сетчатки и внутреннего плексиформного слоя в верхнем и нижнем квадрантах перифовеальной области, а также снижение толщины слоя нервных волокон, ганглиозного слоя в нижнем квадранте перифовеальной области больных БА и глаукомой по сравнению с пациентами с СоД [16]. Противоречивость результатов, возможно, связана с трудностями проведения ОКТ у пациентов с БА, так как у большинства из них наблюдается синдром Балинта [23]. Синдром Балинта характеризуется двусторонним поражением теменно-затылочной области с перерывом теменно-затылочных проводящих путей. Данный синдром включает психический паралич взора (неспособность охватывать взглядом несколько объектов в поле зрения, несмотря на отсутствие сужения полей зрения), оптическую атаксию. В связи с этим проведение ОКТ очень затруднительно и в ряде случаев неинформативно.

В исследованиях на мышиных моделях БА накопление Aβ в сетчатке было выявлено раньше, чем церебральный Aβ [24]. Также накопление Aβ в сетчатке обнаруживается на ранней и доклинической стадиях БА у человека [25]. В посмертных исследованиях цельной сетчатки и исследованиях визуализации in vivo на основе куркумина у пациентов с БА был обнаружен повышенный уровень Aβ в сетчатке по сравнению с контрольной группой того же возраста [26—28]. В сетчатке было идентифицировано большее скопление Aβ в перифовеальной и парафовеальной областях верхнего височного квадранта, чем в фовеальной области [27—30]. Отложения Aβ в верхнем квадранте были связаны с отложениями Aβ в головном мозге, особенно в первичной зрительной коре (V1) [27]. Также было выявлено отложение p-tau в сетчатке глаза у пациентов с глаукомой, которое коррелировало со снижением уровня Aβ в стекловидном теле [31]. Аномальное отложение p-tau в сетчатке было обнаружено в глазных яблоках 11 пациентов, перенесших энуклеацию по поводу первичной и вторичной открытоугольной глаукомы по сравнению с 10 глазными яблоками из группы контроля того же возраста [2]. Нами было обнаружено только одно исследование, по результатам которого выявлен значительно более низкий уровень Aβ42 и более высокий уровень p-tau в ЦСЖ у пациентов с тяжелой глаукомой по сравнению со здоровыми лицами той же возрастной группы. Существует мнение, что прогрессирование глаукомы напрямую связано с уровнем Aβ42 и p-tau в ЦСЖ у пациентов с ПОУГ [32]. Таким образом, вышеуказанные биомаркеры могут быть использованы не только для выявления БА, но и для ранней диагностики и оценки темпа прогрессирования ПОУГ.

Aβ и p-tau в крови как потенциальные биомаркеры БА и ПОУГ

Одним из значимых направлений в диагностике БА стал поиск потенциальных биомаркеров в крови как наиболее удобных для практического применения. Однако до 2016 г. результаты определения Aβ в плазме крови недостаточно коррелировали со снижением Aβ в ЦСЖ [33]. Позднее методы твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) были усовершенствованы, и был выявлен эффективный диагностический индикатор — соотношение Aβ42/Aβ40 в плазме крови у пациентов с БА [34]. Отношение Aβ42/Aβ40 в плазме продемонстрировало чувствительность 96,7%, специфичность 81,0% и точность 90,2% при выявлении БА. Тесную связь продемонстрировало отношение Aβ42/Aβ40 в плазме с отношением Aβ42/Aβ40 в ЦСЖ (r=0,785, p<0,0001) [35, 36]. Было показано, что меньшие значения отношения Aβ42/Aβ40 в плазме крови коррелируют с более высоким уровнем накопления амилоида в коре головного мозга [37—44], а также с более выраженным снижением когнитивных функций [45] и последующим повышением риска развития деменции [46—51].

В 2020 г. было проведено большое когортное исследование, в котором изучалось соотношение Aβ42/Aβ40 в плазме с отношением неокортикальной нагрузки Aβ с помощью стандартизированного коэффициента поглощения ПЭТ в трех временных точках (18-й (n=176), 36-й (n=169) и 54-й (n=135) месяцы) у пациентов с БА и здоровых. По результатам исследования выявлено, что отношение Aβ42/Aβ40 в плазме крови было значительно снижено у пациентов с БА и коррелировало с положительным результатом ПЭТ с амилоидом во всех временных точках (p<0,0001) [52].

В двух исследованиях было показано, что такой биомаркер, как p-tau в сыворотке и плазме крови, может быть использован в качестве дифференциально-диагностического индикатора у пациентов с БА и лобно-височной деменцией [53, 54]. S. Palmqvist и соавт. [55] показали, что p-tau217 в плазме крови позволяет отличить клинически диагностированную БА от деменции другой этиологии с той же точностью, что и p-tau217 в ЦСЖ и тау-ПЭТ (все с AUC >0,95). При этом уровень p-tau217 в плазме крови имеет 5—7-кратное увеличение при деменции у пациентов с БА по сравнению с другими нейродегенеративными заболеваниями [55].

Было проведено пять исследований, в которых изучалась связь между изменениями p-tau в плазме крови и посмертными секционными данными. Все они подтвердили, что p-tau в плазме крови позволяет с высокой точностью отличать БА от другой патологии [33]. Содержание p-tau в плазме крови является значимым предиктором прогрессирования когнитивного снижения и может быть сравнимо с p-tau в ЦСЖ. Было обнаружено, что у лиц с измененным исходным уровнем p-tau181 значительно повышен риск развития деменции при БА в будущем (ОР=10,9, 95% ДИ 5,0—24,0) [56]. J. Lantero Rodriguez и соавт. [57] получены интересные данные о том, что содержание p-tau181 в плазме крови может быть предиктором развития БА по крайней мере за 8 лет до морфологического подтверждения и коррелирует с выраженностью изменений, по данным тау-ПЭТ. Отмечается наличие значимой корреляции p-tau в плазме крови с другими биомаркерами БА — Aβ и тау в ЦСЖ и по данным ПЭТ. Однако p-tau в плазме и p-tau в ЦСЖ коррелируют только при наличии патологии Aβ. Следовательно, p-tau в плазме чувствителен к патологиям как Aβ, так и тау, но начинает увеличиваться в ответ на изменение Aβ или одновременно с ним [33]. Таким образом, плазменные p-tau (p-tau181 и p-tau217) и Aβ (соотношение Aβ42/Aβ40) были выбраны как потенциальные биомаркеры для их непосредственного применения при диагностике БА, в то время как по данным нескольких исследований p-tau в плазме крови показал ограниченную достоверность в качестве биомаркера БА [58].

Нами не обнаружено работ, посвященных изучению Aβ и p-tau в крови у пациентов с ПОУГ. Однако, учитывая данные о том, что прогрессирование ПОУГ может быть напрямую связано с уровнем Aβ и p-tau в ЦСЖ, использование биомаркеров Aβ и p-tau в крови у пациентов с ПОУГ требует дальнейшего изучения. Так, Aβ и p-tau в крови у больных с ПОУГ могут рассматриваться как потенциальные биомаркеры развития БА в будущем или же использоваться как предикторы прогрессирования ПОУГ.

Роль белков-сиртуинов (SIRT) как потенциальных биомаркеров БА и ПОУГ

Помимо определения соотношения Aβ42/Aβ40 и p-tau, большое количество исследований посвящено определению SIRT в крови. Одной из обсуждаемых проблем является роль SIRT в старении головного мозга и развитии нейродегенеративных заболеваний [59]. SIRT — НАД-зависимые белки, которые обеспечивают «молчание» генов в клетке, так как в клетках тканей функционируют только те гены, которые необходимы для работы именно этой ткани [60, 61]. На сегодняшний день известны семь SIRT, каждый из которых имеет специфическую локализацию в клетке и определенные функции. SIRT1 обнаруживается в ядре, обеспечивает клеточное долголетие, гомеостаз глюкозы, клеточный метаболизм, выполняет функции промотора и супрессора опухоли, участвует в воспалении, окислительном стрессе, клеточной адгезии. SIRT2 локализуется как в ядре клетки, так и в цитоплазме, обеспечивает функции промотора и супрессора опухоли. SIRT3 выявляется в митохондриях и обеспечивает функции супрессора и промотора опухоли, регуляцию стресса, митохондриальное окисление деацетилаз. SIRT4 локализуется в митохондриях, его функции: катаболизм глутамина, АДФ-рибозилирование, участие в цикле Кребса. Также в митохондриях локализуется SIRT5, который контролирует процессы гликолиза, метаболизма раковых клеток, окисления жирных кислот, сукцинилирования лизина, малонилирования, глутарилирования аминокислот. В ядре клетки выявляется SIRT6, данный SIRT обеспечивает стабильность теломер и генома, репарацию ДНК, воспаление, гомеостаз глюкозы. SIRT7 локализуется в ядрышке, обеспечивает рибосомальную продукцию [62].

Помимо обеспечения «молчания» ненужных генов в определенной ткани, другой функцией SIRT является способность репарации поврежденного участка ДНК, в результате чего при старении либо повреждении ДНК может измениться экспрессия генов [63]. Важнейшие клеточные процессы, такие как генетический контроль, старение, выживание клеток, метаболизм и репарация ДНК, осуществляются с участием SIRT. Возрастное снижение экспрессии SIRT вызывает множество патофизиологических процессов, которые могут привести к нейродегенерации [64]. Модели на животных показали, что SIRT1 играет нейропротективную роль в головном мозге. На аутопсийном материале выявлено значительное снижение уровня экспрессии SIRT1 в теменной доле головного мозга у пациентов с БА по сравнению с группой контроля. Накопление Aβ и tau в коре мозга у пациентов с БА тесно связано со снижением экспресии SIRT1 [65].

Важную роль в энергетическом метаболизме играют несколько белков, в частности ключевой митохондриальный никотинамидадениндинуклеотид (НАД)+-зависимый белок — SIRT3, который модулирует выработку аденозинтрифосфата (АТФ) [66, 67]. Многочисленные исследования демонстрируют, что энергетический метаболизм тесно связан с когнитивными функциями человека, в частности церебральный гипометаболизм связан с КН при БА [68—70]. Помимо этого, гипометаболизм связан с нарушением памяти, он считается предиктором снижения других когнитивных функций. Существует обратная зависимость между отложением Aβ и метаболизмом глюкозы [71]. На доклинических стадиях гипометаболизм является точным предиктором снижения когнитивных функций при БА [72, 73].

На аутопсийном материале пациентов с БА выявлено, что уровень SIRT3 был снижен и коррелировал с тяжестью когнитивного дефицита [74, 75]. На мышиной модели БА было обнаружено, что агонист SIRT3, β-гидроксибутират, блокировал проникновение амилоида в нейроны и восстанавливал функции митохондрий, что улучшало когнитивные функции [76]. Эти исследования предполагают, что экспрессия SIRT3 играет важную роль в патогенезе БА. Обнаружено, что клетки, лишенные SIRT6, не способны восстанавливать различные типы повреждений ДНК. Важно отметить, что у мышей с дефицитом SIRT6 обнаруживаются повреждения ДНК тканеспецифическим образом, особенно в головном мозге [77]. Далее была разработана модель мыши с выключенным геном SIRT6 (SIRT6KO), специфичная для головного мозга. Были выявлены ускоренное старение головного мозга и накопление поврежденного ДНК, а также усиленный апоптоз и повышенный уровень p-tau. Уже к 4-месячному возрасту были продемонстрированы выраженные нарушения поведенческих задач. При истощении SIRT6 в клетках отмечалось повышение стабильности и фосфорилирования tau. Эти данные показывают, что SIRT6 оказывает протективное действие на головной мозг, защищая от повреждений ДНК и соответственно нейродегенерации [78]. Позже было выявлено, что высокая экспрессия SIRT1, SIRT6 в гиппокампе является фактором защиты от БА [79].

В 2020 г. было проведено исследование, в котором оценивали экспрессию SIRT1, SIRT3, SIRT5 и SIRT6 на аутопсийном материале гиппокампа с помощью иммуногистохимического окрашивания срезов, в слюне определялась концентрация сигнальных молекул, которые измерялись методом ELISA у лиц без неврологической патологии и больных БА. По результатам исследования было выявлено, что у пациентов с БА экспрессия SIRT1, SIRT3 и SIRT6 в гиппокампе и слюне была снижена в 1,5—4,9 раза по сравнению со здоровыми сверстниками. Наиболее значимым показателем была экспрессия SIRT6 при иммуногистохимическом исследовании гиппокампа у пациентов с БА и концентрация в слюне, которая была снижена в 2,5—4,5 раза, по сравнению со здоровыми сверстниками [80]. В 2021 г. было проведено исследование, в котором оценивали сывороточные уровни всех семи SIRT методом поверхностного плазмонного резонанса у больных БА, у больных с умеренными КН (УКН) и у здоровых пожилых (контроль). Из семи SIRT сывороточные уровни SIRT1, SIRT3 и SIRT6 (среднее ± стандартное отклонение) были значительно снижены при БА (1,65±0,56, 3,15±0,28, 3,36±0,32 нг/мкл) в сравнении с УКН (2,17±0,39, 3,60±0,51, 3,73±0,48 нг/мкл) и контролем (2,84±0,47, 4,55±0,48, 4,65±0,55 нг/мкл). Концентрация значительно снижалась по мере прогрессирования БА. ROC-анализ показал, что SIRT1, SIRT3 и SIRT6 в сыворотке крови имеют большую точность в диагностике БА [64].

Все SIRT, за исключением SIRT5, экспрессируются в сетчатке [81, 82]. В темное время суток повышается экспрессия всех SIRT, кроме SIRT6, так как сетчатка — фоторецептивная ткань, в которой в зависимости от освещенности происходит каскад биохимических реакций. В темноте палочки сетчатки расходуют большое количество энергии (потребляют большое количество кислорода), в результате чего образуется избыток лактата, который может повредить нейроны, в этот момент повышается экспрессия SIRT, которые обладают нейропротективным действием и предотвращают повреждение нейронов [83, 84]. Ретинальная экспрессия SIRT различна при изменении освещенности сетчатки и имеет значительные ежедневные колебания. Тем не менее этот светочувствительный эффект не влияет на уровень SIRT в головном мозге [85].

Показано, что подавление SIRT1 связано со старением глаз и дегенерацией нейронов сетчатки, в то время как его повышение — с нейропротекцией, т.е. увеличение экспрессии SIRT1 может защитить нейроны сетчатки и сохранить зрительные функции [86—88]. Показано, что уровень SIRT1 в плазме крови выше у пациентов с глаукомой, чем в контроле [89]. При исследовании пациентов с глаукомой было выявлено увеличение SIRT1, SIRT3, SIRT6 и SIRT7, также имелось двукратное увеличение экспрессии SIRT3 по сравнению со здоровыми сверстниками [89]. Напротив, в 2021 г. была обследована большая когорта пациентов с глаукомой, у которых было выявлено значительное снижение в плазме SIRT1 по сравнению со здоровыми [90].

Возможно, в этих исследованиях были получены противоречивые данные, так как ни в одном из них не учитывалась стадия глаукоматозного процесса. Это может быть связано с тем, что на ранних стадиях заболевания возникает увеличение SIRT вследствие нейропротективного действия, а на более выраженных стадиях истощаются механизмы нейропротекции и соответственно снижается уровень экспрессии SIRT. Для дальнейшего уточнения связи между SIRT и глаукомой и изучения их роли в патогенезе необходимы дополнительные доказательства. Очевидно, что SIRT обеспечивают защитную роль клеток и являются важными звеньями между нейродегенеративными заболеваниями головного мозга и глаза. Представленные в литературе данные свидетельствуют о том, что SIRT могут рассматриваться как один из ключей к разгадке нейродегенеративного процесса. Это предположение основано на множестве функций, которые они регулируют.

Заключение

В настоящее время остается приоритетной задачей ранняя диагностика БА — до клинических проявлений, а также оценка прогрессирования заболевания. Проведенные исследования показали, что биомаркерами с доказанной эффективностью в диагностике БА являются соотношение Aβ42/Aβ40 и p-tau в ЦСЖ, а также данные ПЭТ с 18F-ФДГ, PiB и тау-ПЭТ. В последнее время активно изучаются возможности оценки уровня Aβ и p-tau в крови, так как, в отличие от вышеуказанных биомаркеров, они обладают более широкой доступностью, меньшей стоимостью и более безопасны при проведении процедуры. Маловероятно, что биомаркеры в крови окажутся более эффективными, чем в ЦСЖ, и будут использоваться в качестве основного диагностического инструмента при БА, однако они имеют большой потенциал при применении в комбинации с нейропсихологическими тестами и рутинной МРТ на этапе скрининга. При этом дополнительным диагностическим биомаркером, подтверждающим наличие БА может стать определение SIRT как в плазме, так и в сыворотке крови.

Еще одним важным направлением является изучение связи БА и глаукомы, которая была подтверждена ранее. Изменения глаза отражают патологические процессы в головном мозге, в том числе связанные с БА. В ряде исследований показана общность биомаркеров Aβ и p-tau, которые определяются в сетчатке глаза при наличии БА и ПОУГ. Также продемонстрировано, что прогрессирование ПОУГ может быть напрямую связано с уровнем Aβ и p-tau в ЦСЖ, это также подтверждает связь между БА и ПОУГ. Однако изучение уровня Aβ и p-tau в крови у пациентов с глаукомой не проводилось, в связи с чем требуются дальнейшие исследования в этой области. Наличие ПОУГ может быть одним из факторов, определяющих необходимость проведения скрининга для выявления риска развития БА. Также одним из важных направлений, объединяющим две вышеуказанные патологии, может стать изучение SIRT как потенциальных биомаркеров нейродегенеративного процесса, участвующих в патогенезе БА и ПОУГ.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare there is no conflict of interest.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.