<<
>>

Этиология и патогенез болезни Альцгеймера

Описано несколько генетически гетерогенных форм БА, которые составляют небольшую часть (5-7%) от спорадических форм БА. Некоторые специалисты (Ро- гаев, 1999) считают, что спорадические случаи, к которым относится подавляющее большинство пациентов с БА, также могут быть обусловлены мутациями или полиморфизмами в генах, а патогенная экспрессия генетической аномалии находится под влиянием других генов.

Однако роль мутаций или полиморфизмов в пресени- линах в развитии спорадических форм поздней БА (т.е. сенильной деменции альц- геймеровского типа) пока не установлена. Показано, что некоторые мутации в гене белка предшественника Ар-пептида (АРР) ответственны за увеличение продукции Ар-пептида, из которого формируются амилоидные (сенильные) бляшки, которые представляют собой один из главных нейроморфологических феноменов заболевания. В 1991 г. была предложена «амилоидная гипотеза», согласно которой базовой причиной заболеваний являются отложения Ар-пептида в виде агрегированных скоплений (фибрилл и бляшек) в экстрацеллюлярных пространствах коры головного мозга, которые обладают нейротоксическими свойствами и вызывают развитие дегенератитвных изменений в ближайших (окружающих) нейронах (Hardy, Allsop, 1991; Mudher, Lovestone, 2002). В соответствии с этой гипотезой аномальный амилоидогенез предшествует нейрофибриллярным изменениям, выступая в качестве главной причины нейрональной дисфункции и гибели нейронов. Сравнительное морфометрическое исследование биопсийного и аутопсийного материала показало, что развитие (тяжесть) деменции альцгеймеровского типа, отражающее прогрессирование заболевания, мало коррелирует с количеством амилоидных бляшек и фибрилл и в основном коррелирует с плотностью нейрофибриллярных волокон и клубков, а также с утратой синапсов (Braak, Braak, 1996).

Одна из гипотез возникновения БА базируется на интрацеребральном отложении патогенных нано-Ар, что характерно, однако, далеко не для всех случаев БА.

Для дифференциации молекул Ар с физиологической конформацией (фАР) от молекул-частиц Ар с модифицированной конформацией введена абривиату- ра «нано-Ар» для отличия этих двух продуктов Р-процессинга АРР. Интрацеребральное отложение патологического нано-Ар (Lannfelt et al., 1995; Southwick et al., 1996), помимо БА, возможно при синдроме Дауна, врожденных церебральных гематомах с амилоидозом фамильной формы и нормальном старении (Fisher et al., 1994). Нано-Ар является нерастворимым фрагментом большого трансмембранного гликопротеина, или APP. Механизм отложения нано-Ар в настоящее время неизвестен. Согласно одной из предлагаемых гипотез, это обусловлено точечной генной мутацией, в результате которой образуется патологический Ар (Lannfelt et al., 1995; Yanagisawa et al., 1992). Некоторые авторы придают важное значение возникающим при БА факторам, приводящим к переходу растворимого Ар в нерастворимый нано-Ар. К ним, в частности, относятся сдвиг рН межклеточной среды в кислую сторону, недостаточность процессов митохондриального окисления, повышение содержания свободных радикалов. Показано также, что при БА имеет место снижение активности лизосомальных гидролаз (Smyth et al., 1994), что, в свою очередь, может быть причиной нарушенной резорбции Ар. По нашему мнению, данные факты можно трактовать с точностью до наоборот. В некоторых публикациях, посвященных патоморфологии БА, приводятся противоположные результаты, подтверждающие нашу точку зрения (Perlick, Mattis, 1994). Хорошо известно, что фибриллярный амилоид откладывается на стенках церебральных сосудов и в паренхиме головного мозга в виде так называемых «сенильных бляшек». Отложение амилоида приводит к гибели нейронов, находящихся рядом с сенильными бляшками. Одна из гипотез, объясняющих этот феномен, - активация Ар кальциевых нейрональных каналов (с возрастанием содержания внутриклеточного кальция) и развитие свободнорадикального окисления нейрональных мембран (Wilkinson, 2001). Другие авторы (Anderson et al., 1995) предполагают, что нейрональная и ненейрональная гибель клеток при БА - результат экспрессии генов-индукторов апоптоза за счет воздействия АРР и фАр, что вполне согласуется с активацией NMDA-рецепторов с последующим увеличенным входом Са2+ в клетку и развитием свободнорадикального окисления.
Предложена гипотеза о возможности прямого токсического действия Ар на глиальные структуры. Авторы убедительно показали (McRae et al., 1991), что при БА макрофаги микроглии активируются в результате предположительно прямого токсического действия фАр. Данная гипотеза подтверждена другими исследователями (Maat-Schieman et al., 1994). Авторы считают, что результатом активации микроглии может быть деструкция нейронов.

В других исследованиях (Banati et al., 1995) приведены результаты, свидетельствующие о способности активированной микроглии при БА de novo синтезировать фАр, что, соответственно, может обеспечить цикличность и прогредиентность патологического процесса. Однако авторы не уточняют, каким образом осуществляется этот синтез фАр. Другим характерным морфологическим признаком БА являются интранейрональные нейрофибриллярные сплетения (ИНФС) (Avila et al., 2004; Johnson, Bailey, 2002), состоящие в основном из гиперфосфорилированного тау-белка (ТБ). Нейрофибриллярные сплетения не являются в строгом смысле морфологическим критерием БА; их наличие описано при различных церебральных дегенерациях (фронто-темпоральная атрофия, прогрессирующий надъядерный паралич и др.) (Ksiezak-Reding et al., 1996). Некоторые исследователи в настоящий момент отрицают самостоятельную патогенетическую значимость ТБ и считают, что скорее всего нейрофибриллярные сплетения являются следствием массивной и генерализованной смерти клеток мозга (Mori et al., 1995). Однако большинство исследователей считают, что гиперфосфорилирование ТБ вызывает транспортный коллапс в нейроне и последующую гибель нейрона (Chun, Johnson, 2007; Iqbal et al., 2005).

Анализ возможных причин заболевания БА, предложенных разными авторами на протяжении наиболее активного периода исследований в этой области, позволяет выделить три основные конкурирующие гипотезы. На начальных этапах исследований господствовала «холинергическая гипотеза» (Geula, Mesulam, 1995), согласно которой БА вызывается снижением синтеза нейромедиатора ацетилхолина.

На этой гипотезе основано большинство существующих методов терапии, которые имеют невысокую эффективность. В 1991-1995 гг. была предложена «амилоидная гипотеза» (Braak, Braak, 1996), основанная в основном на генетических исследованиях (Yanagisawa et al., 1992), согласно которой базовой причиной заболевания являются отложения Ар-пептида. В более поздних исследованиях различные авторы не обнаружили достоверной корреляции накопления бляшек с потерей нейронов. На этом фоне была сформирована тау-гипотеза (Iqbal et al., 2005; Johnson, Bailey, 2002), согласно которой каскад метаболических нарушений запускается гиперфосфорилированием ТБ и образованием из него нитей, которые начинают объединяться между собой, образуя нейрофибриллярные конгломераты в нервных клетках. Это вызывает дезинтеграцию микротрубочек и блокирует транспорт метаболитов практически всех метаболических систем в нейронах. Вовлечение в патологический процесс нейрональных отростков с их синапсами приводит к нейротрансмит- терному дефициту. Все эти события приводят к транспортному коллапсу, амилои- дозу нейрона и его гибели (Chun, Johnson, 2007; Iqbal et al., 2005).

Клинические исследования БА показали, что основу патоморфологической картины БА составляют церебральный амилоидоз интра- и экстрацеллюлярной (преимущественно околососудистой) локализации, внутриклеточные нейрофибриллярные сплетения и гибель нейронов. Данные морфологические изменения образуются в определенной последовательности в разных отделах головного мозга, начиная с медиобазальных отделов лобных долей (т.н. «анторинальная кора»), осуществляющих холинергическую медиацию задних отделов головного мозга (Deller et al., 1996). Затем эти морфологические изменения распространяются на область гиппокампа, амигдалярного ядра и медиальных отделов височных долей. Характерным для этой стадии, помимо описанных выше изменений, является достоверное снижение числа и плотности нейрональных синапсов в области гиппокампа (Bertoni-Freddari et al., 1997). Авторы считают, что такое распространение патологического процесса может быть объяснено высоким уровнем энергетических процессов в указанных областях головного мозга.

Таким образом, разные исследователи характеризуют БА двумя, на первый взгляд абсолютно не связанными друг с другом, явлениями, протекающими независимо друг от друга: во-первых, в межнейрональном пространстве на поверхности капилляров, в районе синапсов откладываются амилоидные сенильные бляшки и фибриллярные структуры, которые, в конечном итоге, приводят к гибели нейрона; во-вторых, в нейронах накапливаются нейрофибриллярные структуры-клубки и парные фибриллы гиперфосфорилированного ТБ, также способствующие гибели нейрона. Достаточно хорошо изучено, какую роль в патогенезе болезни играет каждый из этих процессов в отдельности, однако отсутствуют убедительные описания причинно-следственной связи между поражаемыми клеточными системами и гибелью нейронов. Нейрофибриллярные клубки и сенильные амилоидные бляшки возникают, казалось бы, независимо друг от друга и систем в целом. Не совсем ясно, что является пусковым звеном указанных патогенетических процессов.

Всестороннее исследование данного феномена позволяет сделать вывод о том, что между возникновением клубков и бляшек (то есть между гиперфосфориллиро- ванием ТБ и образованием нано-АР) должна быть тесная взаимосвязь. Теоретические исследования и сравнительный анализ многочисленных экспериментальных результатов свидетельствуют, что краеугольным фактором начального процесса патологии амилоидоза нейронов и ранней стадии БА являются особенности белкового синтеза в нейронах, запрограммированные в процессе эволюции центральной нервной системы, и образование порочного круга обоюдной стимуляции - индуцированное Ар-увеличение интенсивности синтеза АРР, которое влечет увеличение концентрации молекул Ар.

5.

<< | >>
Источник: М.В. Угрюмова. НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ: от генома до целостного организма. В 2-х томах. Том 2 / Под ред. М.В. Угрюмова. - М.: Научный мир,2014. - 848 с.. 2014

Еще по теме Этиология и патогенез болезни Альцгеймера:

  1. Патогенез болезни Альцгеймера и кальциевый гомеостаз
  2. Роль сфингомиелиназы в патогенезе болезни Альцгеймера
  3. Молекулярные аспекты патогенеза и современные подходы к фармакологической коррекции болезни Альцгеймера
  4. Роль предшественника амилоидного пептида и его метаболитов в патогенезе болезни Альцгеймера
  5. Гены, ассоциированные с болезнью Альцгеймера. Наследственная болезнь Альцгеймера
  6. Инъекционные модели болезни Альцгеймера как подход к исследованию клеточных механизмов патогенеза: нейродегенеративных изменений, воспаления, нарушений нейрогенеза
  7. Этиология и патогенез острой лучевой болезни.
  8. Этиология, патогенез хронической лучевой болезни.
  9. Актуальные аспекты этиологии и патогенеза туберкулеза легких у пациентов с язвенной болезнью и ВИЧ-инфекцией
  10. Болезнь Альцгеймера
  11. Болезнь Альцгеймера - клиника, диагностика и лечение
- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -