В мозгу людей с синдромом Дауна развиваются такие же нейродегенеративные узелки и бляшки, как и при болезни Альцгеймера, и они часто демонстрируют признаки нейродегенеративного расстройства в возрасте сорока или пятидесяти лет. Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, показывает, что эти клубки и бляшки вызываются теми же бета-амилоидами (Aß) и тау-прионами, которые, как они показали в 2019 году, вызывают болезнь Альцгеймера.

Прионы начинаются как нормальные белки, которые деформируются и саморазмножаются. Они распространяются по тканям, как инфекция, заставляя нормальные белки принимать такую ​​же неправильно свернутую форму. Как при болезни Альцгеймера, так и при синдроме Дауна по мере накопления в головном мозге прионов Aß и тау они вызывают неврологическую дисфункцию, которая часто проявляется в виде деменции.

По данным Национального института старения, по меньшей мере у 50% этой популяции с возрастом развивается болезнь Альцгеймера у большинства людей с синдромом Дауна к 40 годам.

Новое исследование, опубликованное 7 ноября 2022 года в Proceedings of the National Academy of Sciences , подчеркивает, как лучшее понимание синдрома Дауна может также привести к новому пониманию болезни Альцгеймера.

«Здесь у вас есть две болезни — синдром Дауна и болезнь Альцгеймера — которые имеют совершенно разные причины, и тем не менее мы видим одну и ту же биологию болезни. Это действительно удивительно», — сказал Стэнли Прусинер, доктор медицинских наук, старший автор исследования, лауреат Нобелевской премии. в 1997 году за открытие прионов.

Синдром Дауна является наиболее распространенным нейродегенеративным заболеванием среди молодых людей в Соединенных Штатах, тогда как болезнь Альцгеймера наиболее распространена среди взрослых.

Синдром Дауна возникает из-за дополнительной копии хромосомы 21. Среди множества генов на этой хромосоме есть один, называемый АРР, который кодирует один из основных компонентов бета-амилоида . С дополнительной копией гена люди с синдромом Дауна производят избыточное количество АРР, что может объяснить, почему у них в раннем возрасте развиваются амилоидные бляшки.

Молодой мозг дает более четкую картину

Уже давно известно, что бляшки Aβ и тау-белки присутствуют как при синдроме Дауна, так и при болезни Альцгеймера. Показав ранее, что эти нейродегенеративные признаки провоцируются прионами при болезни Альцгеймера, исследователи хотели узнать, присутствуют ли такие же аберрантные белки в мозге людей с синдромом Дауна.

«Хотя были проведены обширные исследования этих бляшек и сплетений в мозге людей с болезнью Альцгеймера, может быть сложно различить, какие изменения в мозге связаны со старостью, а какие с прионной активностью», — сказал Прусинер, директор Института UCSF. для нейродегенеративных заболеваний, часть Института неврологии Вейля.

«Поскольку мы наблюдаем ту же патологию бляшек и клубков в гораздо более молодом возрасте у людей с синдромом Дауна, изучение их мозга позволяет нам получить более полную картину раннего процесса формирования болезни, до того, как мозг осложнится всеми изменения, которые происходят во время старения», — сказал он. «И в идеале вам нужны методы лечения, направленные на эти ранние стадии».

Используя вариант нового анализа, который они использовали в исследовании болезни Альцгеймера, команда изучила донорские образцы тканей умерших людей с синдромом Дауна, которые они получили из биобанков по всему миру. Из 28 образцов от доноров в возрасте от 19 до 65 лет исследователи смогли выделить измеримые количества как Аβ, так и тау-прионов почти во всех.

Новые идеи могут привести к профилактике

Результаты подтверждают не только то, что прионы участвуют в нейродегенерации, наблюдаемой при синдроме Дауна, но и то, что Aß управляет образованием тау-клубков, а также амилоидных бляшек , связь, которая подозревалась, но не доказана.

«В поле давно пытались понять, что пересекает эти две патологии», — сказал ведущий автор Карло Конделло, доктор философии, также член Института нейродегенеративных заболеваний UCSF. «Случай с синдромом Дауна подтверждает эту идею; теперь у вас есть дополнительная хромосома, которая управляет Aβ, и в хромосоме нет тау-гена. Так что действительно, увеличивая экспрессию Aβ, вы запускаете производство тау».

По словам Конделло, это понимание и другие выводы, полученные при изучении мозга людей с синдромом Дауна, позволят лучше понять, как начинают формироваться прионы.

Исследователи заявили, что пока неизвестно, станет ли мозговая ткань с синдромом Дауна идеальной моделью для разработки методов лечения болезни Альцгеймера. Хотя эти два расстройства имеют много общего в их патобиологии прионов , есть некоторые различия, которые могут быть ограничивающими.

Тем не менее, по словам исследователей, изучение бляшек и клубков при синдроме Дауна является многообещающим способом выявления специфических прионов, возникающих на самых ранних стадиях болезненного процесса. Это понимание может открыть новые перспективы не только в лечении, но, возможно, даже в борьбе с болезнью Альцгеймера.

«Если мы сможем понять, как начинается эта нейродегенерация, мы станем на один большой шаг ближе к тому, чтобы вмешаться в значимый момент и фактически предотвратить формирование этих больших поражений головного мозга», — сказал Конделло.