Токсичные белковые скопления, связанные с болезнью Альцгеймера, — так называемая патология (病理) — могут в большом количестве накапливаться в мозге, но деменция при этом не развивается. Врачи сталкиваются с ситуациями, когда обследование мозга указывает на признаки патологии Альцгеймера, однако человек сохраняет ясную память; или когда вскрытие выявляет выраженную патологию Альцгеймера, хотя при жизни когнитивного снижения не отмечалось. Такие случаи долго оставались трудными для объяснения.
В научной среде это явление называют «когнитивной устойчивостью (cognitive resilience)». Почему так происходит, долгое время оставалось неясно. Большая часть данных поступала из экспериментов на мышах, а работ, где различия напрямую подтверждались на тканях человеческого мозга, было немного.
Группа под руководством доктора Эвгении Салты из Нидерландского института нейронаук — специализированного центра исследований в области нейронауки — недавно провела прямой анализ тканей человеческого мозга и предложила объяснение. Ключевую роль, по данным авторов, сыграли «незрелые нейроны», расположенные глубоко в гиппокампе — центре памяти.
Патология была, а деменция не наступила
Человеческий мозг способен формировать новые нейроны и во взрослом возрасте, но это происходит крайне редко. Чтобы полностью созреть, клетка проходит промежуточные стадии. Клетки, которые остаются на этих стадиях, и называют незрелыми нейронами. В экспериментах на мышах получали результаты, что они участвуют в «латании» повреждённых нейронных сетей, однако в отношении человеческого мозга само их существование оставалось предметом споров.
Исследователи получили из Нидерландского банка мозга ткани трёх групп. Это были образцы, быстро замороженные и хранившиеся после смерти: контрольная группа без токсичных белков Альцгеймера; группа пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых при жизни диагностировали деменцию; и «группа когнитивной устойчивости», у которой токсичных белков было много, но деменция так и не развилась. Во всех трёх группах доноры в среднем были старше 80 лет.
Команда выделила из этих тканей клеточные ядра и проанализировала «следы» активности генов — то есть попыталась восстановить отпечатки процессов, которые шли в мозге при жизни человека.
Однако нужные клетки встречались слишком редко, и стандартные методы не позволяли их надёжно выявить. Тогда исследователи применили метод анализа, позволяющий считывать генетическую активность сразу на уровне отдельных клеток, и сосредоточились на зубчатой извилине (dentate gyrus, участок внутри гиппокампа, участвующий в формировании памяти), где группируются незрелые нейроны.
Количество совпало, но «поведение» отличалось
Анализ показал: следы незрелых нейронов обнаруживались во всех трёх группах — даже в мозге людей старше 80 лет.
Команда ожидала, что в группе устойчивости таких клеток будет значительно больше, однако различия в их числе между тремя группами оказались невелики. Решающим оказалось не количество, а другое.
В незрелых нейронах группы пациентов с болезнью Альцгеймера, как показал анализ, чрезмерно активировалась воспалительная реакция. Воспаление в норме — защитный механизм, который удаляет бактерии или повреждённые ткани, но при длительном течении оно, наоборот, повреждает и здоровые клетки. По данным авторов, именно такое состояние развивалось в этих клетках: они подавали сигналы стресса и не выдерживали.
В группе устойчивости картина была иной. Эти клетки не погибали — они сохранялись. Воспалительные сигналы оставались приглушёнными, а сигналы, помогающие поддерживать устойчивость и стабилизировать окружающие ткани, сохранялись.
Один и тот же мозг — разные исходы
Работа этих клеток, подчёркивают авторы, не сводилась к заполнению «пустот».
Доктор Салта предположила: «Похоже, дело не в том, что новые клетки занимают место погибших», — и добавила: «Скорее, они помогают окружающим тканям сохранять функцию».
Даже при одной и той же патологии исход может различаться — в зависимости от того, насколько мозг способен «держаться». Доктор Салта подчеркнула: «Один мозг выдерживает, другой — рушится. Если понять, где проходит эта развилка, можно найти зацепку для новых методов лечения».
Исследование опубликовано в прошлом месяце в журнале《Cell Stem Cell》 под заголовком «Transcriptional profiles of immature neurons in aged human hippocampus track Alzheimer's pathology and cognitive resilience».
Авторы отметили, что полученные результаты не доказывают напрямую причину, которая предотвращает деменцию.
Пока неизвестно, являются ли изменения незрелых нейронов причиной устойчивости или её следствием. Поскольку анализ проводился на посмертно замороженных тканях, возможности доказать причинно-следственную связь ограничены; кроме того, ещё предстоит выяснить, как эти клетки переплетены с другими клетками мозга.
Почему одни мозги выдерживают до конца, пока неясно. Но одно стало понятнее. Накопление токсичных белков Альцгеймера в мозге не означает, что деменция неизбежна.
Даже в мозге людей старше 80 лет сохранялись следы нейронов в незрелом состоянии, и некоторые мозги вместе с этими клетками удерживали функцию до самого конца.
