Исследователи решили по-другому посмотреть на недуги вроде болезней Альцгеймера и Паркинсона. Они предполагают, что нужно проанализировать влияние металлов (железа, цинка, меди) на мозг человека, пишет The Wall Street Journal. Австралийские эксперты на данный момент выяснили, что у больных людей отмечается аномальные уровни железа и меди в мозге.

Не секрет, что ионы металлов выполняют важные функции в теле, включая инициирование химических реакций, необходимых для получения энергии, и сохранение структуры белков. Иногда в силу биологических изменений, наступающих с возрастом или при болезнях, баланс металлов может быть нарушен.

К примеру, железо вступает в реакцию с кислородом, помогая генерировать энергию, но при этом оно производит свободные радикалы, констатирует профессор Джеймс Коннор из Университета Пенн Стейт. То есть, избыток железа в мозге токсичен, о чем говорит анализ организма пациентов с болезнями Альцгеймера и Паркинсона.

Рассказывает профессор Эшли Буш из Университета Мельбурна: “У мышей, не способных вырабатывать тау-протеин, сопряженный с нейродегенеративными заболеваниями, и имеющих большую концентрацию железа, по мере старения начинали проявляться симптомы недугов. Когда же мы давали животным препарат, убирающий излишки железа, симптомы пропадали. Значит, нормально работающий тау-белок убирает излишки железа”.

В ходе других изысканий специалисты также находили связь между накоплением меди и повреждениями мозга. А аномально низкий уровень цинка неоднократно находили у пациентов с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. Судя по всему, цинк помогает нейронам связываться в гиппокампе, отвечающем за память.

Результаты проведенного под патронатом медицинской школы университета Ланкастера (Великобритания) исследования, опубликованные в декабрьском выпуске журнала федерации ассоциаций экспериментальной биологии США «FASEB Journal», позволяют предположить, что болезнь Паркинсона можно определить на самых ранних стадиях, задолго до появления первых симптомов, с помощью простого анализа крови.

Ведущий автор исследования доктор Давид Олсоп ( David Allsop) и его коллеги в ходе предыдущих работ определили, что у всех людей с болезнью Паркинсона повышено содержание альфа-синуклеина. Новой задачей стала разработка метода идентификации этого маркера по анализу крови.

Для проведения исследования ученые выбрали 32 человек с диагностированной болезнью Паркинсона и 30 здоровых человек того же возраста (контрольная группа). Каждые четыре месяца у испытуемых с болезнью Паркинсона брали анализ крови.

Анализ показал, что уровень альфа-синуклеина в плазме значительно варьировался от одного больного к другому, но был достаточно стабилен у каждого отдельно взятого пациента. Тогда ученые по отдельности измерили уровень каждой их трех различных форм альфа-синуклеина, включая фосфолированный альфа-синуклеин. Оказалось, что у всех участников с болезнью Паркинсона уровень фосфолированного альфа-синуклеина был значительно выше, чем у их здоровых ровесников (для олиго-альфа-синуклеина и олиго-фосфо-альфа-синуклеина такое соотношение не подтвердилось).

Как сказано в заключительной части исследования: «Иммуноблот-анализ плазмы показал наличие полос в хромосомах (в областях 21, 24 и 50-60), соответствующих фосфолированному альфа-синуклеину. Таким образом, фосфолированный альфа-синуклеин может быть определен в плазме крови и использован как диагностический маркер болезни Паркинсона с большим успехом, чем его нефосфолирванные формы».

«Анализ крови на болезнь Паркинсона позволил бы определить людей, у которых может сформироваться данное заболевание, еще до того, как оно начнет проявлять себя, – сказал доктор Олсоп журналистам. – Это позволит назначать таким людям препараты, защищающие головной мозг, в профилактических целях, а, следовательно, предотвращать болезнь и обеспечить многим людям здоровую и стабильную старость».

Для развития болезни Паркинсона характерна потеря дофамин-производящих нейронов в компактной части черного вещества – области головного мозга, контролирующей моторику, при этом в выживших нейронах значительно повышается содержание белка α-синуклеина, что приводит к формированию аномальных белковых образований – телец Леви. Долгое время именно тельца Леви считались одной из причин смертельного исхода болезни Паркинсона, но новое исследование, результаты которого были опубликованы в журнале «Journal of Parkinson’s Disease», не обнаружило связи между количеством, плотностью и местами скопления телец Леви и гибелью нервных клеток пациента.

«Мы проанализировали соотношением между потерями клеток черного вещества, распространением и плотностью α-синуклеиновых иммунореактивных телец Леви и симптомами моторной дисфункции у 97 пациентов, – пишут авторы исследования, сотрудник банка тканей головного мозга Института неврологии Queen Square при Лондонском университетском колледже доктор Эндрю Лис (Andrew J. Lees) и Рита Лила (Reta Lila) из Института неврологических исследований Вестона при Лондонском университетском колледже. – Несмотря на достаточно явную корреляцию между плотностью нейронов в черном веществе, степенью брадикинезии и устойчивостью симптомов болезни Паркисона, мы пришли к выводу, что потеря клеток черного вещества, во-первых, происходит постепенно и, во-вторых, достаточно вариативна, что может объяснять неоднородность клинической картины заболевания».

Как было показано, плотность черного вещества снижается в среднем на 2% за каждый год болезни Паркинсона, но при этом их количество неодинаково для разных пациентов: у некоторых заболевших даже на момент смерти было сохранено достаточно большое количество нейронов черного вещества.

При этом у всех пациентов около 15% выживших нейронов содержали тельца Леви и это соотношение оставалось актуальным вне зависимости от времени течения болезни и количества оставшихся нейронов. «Возможно, в начале заболевания в ряде нейронов образуются тельца Леви, количество которых уменьшается по мере того, как уменьшается количество нейронов или, наоборот, в ходе болезни происходит постоянное формирование и уничтожение телец Леви в определенном проценте нейронов», – делится информацией доктор Лис.

Самое главное, что при этом плотность нейронов никак не зависела от количества телец Леви в головном мозге и их кортикального распределения.

«Мы пришли к выводу, что ни региональное распределение телец Леви, ни их плотность не являются основной причиной потери клеток компактной части черного вещества, а значит, не являются и причиной патологических процессов, приводящих к гибели клеток в регионах головного мозга, поражаемых болезнью Паркинсона», – сообщают ученые.

Люди с болезнью Паркинсона при ходьбе размахивают руками асимметрично – одна рука менее подвижна, чем другая. Этот признак позволяет обнаружить болезнь на самой ранней стадии, когда еще легко вмешаться и приостановить развитие заболевания, – уверены исследователи из университета Пенсильвании.

«Ученым уже довольно давно известно, что на поздних стадиях болезни Паркинсона одна из рук практически не движется при ходьбе, но еще никто не догадался использовать этот факт в диагностических целях, – говорит адъюнкт-профессор кинезиологии Стивен Пьяцца (Stephen Piazza). – Мы выяснили, что уже в самом начале заболевания движение рук становится асимметричным, причем эту асимметрию довольно легко обнаружить».

Сегодня болезнь Паркинсона неизлечима, но Пьяцца уверен, что при диагностике на ранних стадиях можно медикаментозно замедлить ее развитие, предотвратить возникновения ряда симптомов и снизить вероятность смерти. Кроме того, при ранней диагностике значительно облегчить ход заболевания могут необходимые изменения стиля жизни и режима питания.

Сейчас некоторые врачи для определения болезни Паркинсона проверяют уровень обоняния, которое действительно значительно снижается при формировании данного заболевания, но, к сожалению, есть еще огромное количество факторов, способных ухудшить обоняние, особенно у пожилых людей.

В ходе эксперимента ученые прикрепили акселерометры (акселерометр – прибор, измеряющий разность между абсолютным ускорением и ускорением, возникающим за счет силы тяготения – прим. ред.) на руки восьми пациентов с диагностированной болезнью Паркинсона и восьми здоровых ровесников испытуемых (того же пола). Всех участников попросили 8 минут походить по комнате, выбрав удобную скорость. Загрузив и обработав данные акселерометров, исследователи разработали программное обеспечение, способное определить симптоматическую асимметрию движений на самых ранних стадиях.

Согласно материалам статьи, опубликованной в последнем выпуске журнала «Gait & Posture», экспериментаторы не только рассказали о своем продукте, но и сообщили о намерении предоставить его для открытого бета-тестирования всем желающим врачам и клиникам.

«Возможно, мы обнаружили самый простой и самый дешевый способ определить болезнь Паркинсона на самом раннем этапе», – говорит Пьяцца.

Тренировки, направленные на то, чтобы научить человека контролировать свои мысли, способны снизить остроту симптомов недуга, заявляют исследователи. Ранее уже было известно, что глубокая стимуляция мозга, предполагающая имплантацию электродов, помогает справиться с проблемами с передвижением, пишет New Scientist.

Комментирует Дэвид Линден из Кардиффского университета: “Мы решили, если электроды помогут, значит, поможет и тренировка мозга, направленная на саморегулирование”. Дабы проверить эту теорию, была собрана группа из 10 человек с болезнью Паркинсона.

Добровольцев попросили подумать о движении, пока их мозг сканировался с помощью МРТ в течение 45 минут. Пять человек смогли узнать в режиме реального времени, насколько им удавалось активировать регион мозга, отвечающий за движение. Потом каждому добровольцу предложили попрактиковаться дома.

По прошествии двух месяцев проблемы, включая тремор и ригидность, сократились на 37% в группе добровольцев, которой дали посмотреть на активацию мозга в режиме реального времени. Данный подход может оказаться особо эффективным для молодых пациентов, ведь они не любят пить таблетки.

Изначально симптомы заболевания могут быть малозаметными. Начало болезни Паркинсона проявляется исподволь, неврологические проявления асимметричны, обычно начинаются с дрожания (тремора) или неловкости в одной руке (около 20% случаев) или ноге, реже затруднением походки или общей скованностью. Тремор обычно проявляется в одной конечности. Может наблюдаться колебание степени его выраженности. Амплитуда дрожания увеличивается после стрессовых нагрузок и уменьшается после сна. Пациент может отмечать ограничение подвижности при движении в пораженной руке, задевание ногой об пол. Через какое то время осанка становится всё более сутулой и наблюдается укорочение длины шага.

Вначале больные часто жалуются на боли в конечностях или спине, мышечные судороги. Некоторые пациенты ощущают болезненность или чувство сжатия, давления в области плеча или икроножной области. Начальные симптомы болезни Паркинсона могут быть неспецифичны и проявляться усталостью, депрессией, нарушениями сна. Характерны также вегетативные нарушения: запоры, ортостатическая гипотензия, импотенция, нарушения мочеиспускания, нарушения потоотделения, себорейный дерматит. При развившейся картине заболевания основными симптомами являются:

1. Гипокинезия (замедленность, затруднение инициации произвольных движений). Гипокинезия характеризуется замедленностью движений (брадикинезия), затруднением инициации движений, неспособностью генерировать адекватное по силе и темпу мышечное усилие (гипометрия), например, при изменении положения тела, быстрым уменьшением амплитуды и скорости при повторяющемся движении (олигокинезия), например, при сжимании и разжимании кисти. Гипокинезия проявляется следующими симптомами:

- Гипомимия (бедность реакции лицевой мимики).

- Редкое мигание.

- Гипофония (тихая речь).

- Микрография (мелкий почерк).

- Брахибазия (укорочением длины шага).

- Ахейрокинез (уменьшение размахивания руками при ходьбе).

- Затруднения при вставании со стула, при поворотах в стороны, ходьбе.

2. Ригидность (повышение тонуса мышц). Мышечная ригидность представляет собой повышение мышечного тонуса, проявляющееся повышенным сопротивлением пассивным движениям. Повышенное сопротивление может быть монотонным (феномен «восковой куклы») или прерывистым (феномен «зубчатого колеса»).

3. Тремор покоя частотой 4 – 6 Гц (дрожание, возникающее в покоящихся конечностях, голове). Возможны несколько вариантов тремора. Классический паркинсонический тремор покоя частотой 3-6 Гц, в руке внешне напоминает «скатывание пилюль» или «счет монет». Тремор возникает в покоящейся конечности, уменьшается при движении в ней, но усиливается в покое, при активных движениях в других конечностях, при ходьбе и отвлечении внимания. Паркинсонический тремор нередко бывает асимметричным или односторонним (со временем приобретая двусторонний характер). Наиболее часто тремор покоя бывает в руках, иногда вовлекаются ноги (обычно в дистальных отделах руки или ноги), подбородок, губы, весьма редко голова. Тремор наблюдается в 80 – 85% случаев заболевания. Постуральный тремор возникает при поддержании позы (тремор вытянутых вперед или в стороны рук). Постуральный тремор нередко сочетается с тремором покоя причем, как правило, бывает той же частоты и локализации. Дифференциально-диагностическим признаком отличия постурального тремора при паркинсонизме от эссенциального тремора служит то, что он появляется не сразу после вытягивания рук вперед, а спустя несколько секунд. У ряда больных при паркинсонизме выявляется высокочастотный (6-12Гц) постурально-кинетический тремор, напоминающий эссенциальный тремор, который иногда появляется за несколько месяцев или лет до развития основных проявлений паркинсонизма.

4. Постуральная неустойчивость (неустойчивость при изменении положения тела или ходьбе). Постуральные рефлексы обеспечивают поддержание равновесия и вертикальное положение тела. Их ослабление или утрата проявляется в нарушении способности удерживать равновесие при изменении положения тела или при ходьбе, что в комбинации с гипокинезией и ригидностью приводит к нарушению ходьбы и падениям. Когда больной инициирует начало ходьбы или пытается изменить направление своего движения, то создается впечатление, что он топчется на месте, все более наклоняясь вперед. При этом он пытается догнать центр тяжести тела мелкими семенящими шажками (пропульсия), что нередко заканчивается падением.

Традиционно болезнь Паркинсона связывают с пожилыми людьми. Однако новое исследование, проведенное организацией Parkinson’s Australia, показало: все больше молодых людей страдают от данного расстройства, по крайней мере, в Австралии, отмечает ABC News.

Согласно статистике, за последние шесть лет в стране число людей, страдающих от болезни Паркинсона, увеличилось на 17%. Теперь эта болезнь больше распространена, чем рак простаты и кишечника. Причем, 20% пациентов приходятся на лиц трудоспособного возраста.

К примеру, 39-летняя Кейт Стоун-Крауч страдает от болезни Паркинсона. Однако медики долгое время не могли диагностировать данное расстройство, ссылаясь на молодой возраст женщины. Сейчас женщина не в состоянии работать в офисе (это для нее настоящий стресс), ее мучают судороги, иногда она не может нормально глотать, говорить.

Комментирует исполнительный директор Parkinson’s Australia Дарил Смитон: “Болезнь весьма распространена в наши дни, что очень тревожит. Притом, затраты на поддержание пациентов с паркинсонизмом гораздо больше, тех денег, что тратятся на прочие болезни, включенные в программу хронических недугов. На мой взгляд, правительству необходимо вложить деньги, дабы увеличить число медсестер, умеющих ухаживать за такими пациентами. Это позволит решить часть проблем прямо сейчас”.

Белок синуклеин, ответственный за образование амилоидных отложений при болезни Паркинсона, в здоровых клетках существует в полимерной форме, и, чтобы образовать токсичный амилоидный осадок, ему сначала надо выйти из состава нормальных белковых комплексов.

Нейродегенератинвые заболевания обычно связывают с образованием амилоидов — отложений неправильно свёрнутого белка в нервных клетках. Правильная работа белковой молекулы целиком и полностью зависит от её пространственной укладки, или фолда, и нарушения в трёхмерной структуре белка обычно приводят к заболеваниям разной степени тяжести. Иной способ укладки может привести ко взаимному «слипанию» белковых молекул и образованию осадка, амилоидных тяжей, что в конечном счёте губит клетку.

В случае болезни Паркинсона амилоидные скопления в нейронах, называющиеся тельцами Леви, состоят преимущественно из белка альфа-синуклеина. Довольно долго считалось, что альфа-синуклеин существует в здоровых нейронах в хорошо растворимой мономерной форме, но при нарушении в 3D-структуре (например, из-за мутации) его молекулы начинают неудержимо и бесконтрольно олигомеризоваться — слипаться в комплексы, образуя амилоидные отложения.

Исследователи из Больницы Бригама в Бостоне и медицинского факультета Гарвардского университета заявляют, что всё это многолетнее заблуждение.

По их мнению, в здоровой клетке присутствуют вовсе не одиночные молекулы синуклеина, а крупные комплексы, которые, тем не менее, хорошо растворимы. В таком состоянии белок защищён от бесконтрольного «самослипания» и выпадения в осадок.

Каким образом синуклеину удавалось так долго водить за нос научное сообщество? Как пишут авторы в журнале Nature, учёные в каком-то смысле виноваты сами. С синуклеином долгое время обращались экстремально жёсткими методами: одной из его характерных черт считается устойчивость к температурной денатурации и химическим детергентам. Он не сворачивается и не выпадает в осадок даже при кипячении. (А что происходит с белками при кипячении, известно всем, — достаточно сварить яйцо.) Во многом из-за этого все считали, что в живой клетке он существует в виде хорошо растворимых одиночных молекул, которые не так-то просто заставить олигомеризоваться и выпасть в осадок. Из чисто технических соображений его проще было выделять из клеток в жёстких условиях, а потому его всегда наблюдали в виде одиночных, мономерных молекул, поскольку нарушались межмолекулярные взаимодействия. Но когда учёные предприняли попытку получить этот белок из биологического материала с помощью более мягких методов, они обнаружили, что в здоровой клетке синуклеин существует в виде тетрамеров, то есть соединённых друг с другом четырёх молекул белка.

Немаловажным представляется ещё и то обстоятельство, что для выделения и изучения синуклеина исследователи использовали человеческие клетки крови и нервной ткани, а не работали с бактерией для получения белка. Эксперименты показали, что белок в тетрамерной форме весьма устойчив к агрегации и выпадению в осадок: в течение всего эксперимента, который длился 10 дней, тетрамеры синуклеина так и не проявили склонность к образованию чего-нибудь амилоидного. Напротив, мономеры синуклеина уже через несколько дней начали образовывать характерные кластеры, которые к концу опыта оформлялись в настоящие амилоидные тяжи.

Следовательно, заключают исследователи, чтобы выпасть в осадок, синуклеин должен сначала мономеризоваться, выйти из состава тетрамерных комплексов. А значит, необходимо пересмотреть привычные способы терапии, используемые при болезни Паркинсона. Если раньше все усилия направлялись на то, чтобы не допустить полимеризации синуклеина, то в свете полученных результатов необходимо действовать как раз наоборот: удерживать белок в «здоровом» полимерном состоянии и предотвращать выход молекул из тетрамерных комплексов, чтобы они не получили шанса к беспорядочному слипанию и образованию пресловутых амилоидных отложений.

Спустя два месяца после аналогичной публикации та же группа ученых из университета Британской Колумбии и Ванкуверского прибрежного института исследований в области здравоохранения открыла еще один ген, ответственный за нейродегенеративное заболевание, обеспечив еще одну цель для потенциальной терапии.

Мутация, единственная ошибка среди трех миллиардов нуклеотидов в ДНК, регулирует механизм преобразования генетического кода клетки в белки.

Результаты опубликованы в издании The American Journal of Human Genetics.

Мутировавший ген EIF4G1 был обнаружен у семьи из северной Франции с высокими показателями заболевания: более половины членов семьи в каждом поколении страдают от болезни Паркинсона.

Ведущий ученый профессор Мэтью Фаррер сообщил, что когда удалось обнаружить местонахождение сбойного гена, смысла в открытии поначалу не было вообще.

«Перевод гена в белок является фундаментальным процессом в жизни клетки», сообщил Фаррер. «Я полагал, что это вряд ли приведет к данной форме Паркинсона, которая проявляется позже в жизни и затрагивает лишь маленькое подмножество клеток мозга».

Однако ученый понял, что этот специфический перевод белка важен лишь в том случае, если клетка испытывает стресс, такой как нехватка кислорода или питательных веществ.

Кроме того, белок определенным образом реагирует на способность клеток перерабатывать свои собственные компоненты. Это и обеспечивает решающую связь с болезнью Паркинсона, поскольку ее признак — это наличие телец Леви, то есть отторгаемых белков, которые улавливают некоторые мозговые клетки.

«Открытие обеспечивает прямое доказательство того, что Паркинсон может проявляться вследствие взаимодействий среды и генетики», сказал Фаррер в заключение. «Результирующее ухудшение выдвигает на первый план нейронные системы рециркуляции как центральную точку в разработке более эффективных лекарств».

Кабинет экстрапирамидной патологии с 1 октября начнет работу в составе гериатрического центра медсанчасти № 3 столицы Удмуртской республики. Как сообщает пресс-служба администрации Ижевска, целью создания данного кабинета является совершенствование оказания специализированной медицинской помощи пациентам с диагнозом «болезнь Паркинсона».

Заместитель главного врача МСЧ №3 по медицинской части Роза Новикова рассказала, что это уникальный в своем роде кабинет для республики. Он будет оснащен самыми новым оборудованием, которое эффективно на ранней стадии диагностирует и лечит больных патологиями экстрапирамидной системы. По словам Новиковой, благодаря этому кабинету будет создан единый регистр больных болезнью Паркинсона в Удмуртии.