Тем не менее, новое исследование, опубликованное 1 августа в журнале Neurobiology of Aging, предоставляет самые обширные на сегодняшний день доказательства патологии мозга при болезни Альцгеймера у одного вида приматов. Исследователи из Колледжа искусств и наук Кентского государственного университета вместе с коллегами из Университета Джорджа Вашингтона, Национального исследовательского центра приматов Йеркса, Университета штата Джорджия, Неврологического института Барроу и Медицинской школы Икана на горе Синай обнаружили, что мозг старых шимпанзе , наши ближайшие из ныне живущих родственников, обнаруживают патологию, схожую с мозгом человека при болезни Альцгеймера.Это исследование дополняет растущее число исследований, использующих эволюционную перспективу для выявления различий между людьми и шимпанзе, которые могут привести к потенциальным мишеням для терапевтических вмешательств на людях.«Очень мало исследований изучали патологию болезни Альцгеймера у шимпанзе, вида, наиболее близкого по филогении и наиболее генетически родственного человеку», — сказала старший автор Мэри Энн Раганти, доктор философии, доцент и временный председатель антропологии в штате Кент. «Образцы мозга человекообразных обезьян, особенно пожилых людей, невероятно малочисленны, поэтому исследования такого масштаба — редкость».
Дисфункция двух белков, бета-амилоида и тау-белка, играет роль в развитии болезни Альцгеймера. В здоровом мозге бета-амилоид разлагается и удаляется, но при болезни Альцгеймера перепроизводство и нарушение клиренса белка приводят к образованию бляшек между клетками мозга, называемых нейронами. Бета-амилоид в форме нерастворимых бляшек и растворимых пептидов инициирует изменения тау-белка, другого белка, обнаруженного в основном в нейронах, который дестабилизирует скелет клетки.
При болезни Альцгеймера изменения тау-белка приводят к образованию нейрофибриллярных клубков и гибели клеток. Эти нейрональные изменения приводят к развитию деменции.Анализ образцов мозга для этого исследования начался в 2013 году в лаборатории Раганти в штате Кент. Мозги были предоставлены Национальным ресурсом мозга шимпанзе, который собирает мозги шимпанзе, умерших от естественных причин в зоопарках и исследовательских центрах.
Сбор начался в середине 1990-х годов для того, что тогда называлось «Проект старения обезьян». Национальный ресурс мозга шимпанзе поддерживается Национальными институтами здоровья (NIH) и управляется в партнерстве Университетом Джорджа Вашингтона, штат Джорджия, и Национальным исследовательским центром приматов Йеркса.
Изучая области мозга, наиболее пораженные патологией болезни Альцгеймера у людей, группа продемонстрировала, что бета-амилоидные бляшки и кровеносные сосуды присутствуют в мозге всех 20-ти старых шимпанзе. Как и у людей, с возрастом обнаруживаются все большие объемы бета-амилоидных бляшек и кровеносных сосудов.
«Интересно, что отложения бета-амилоида в кровеносных сосудах были выше, чем в бляшках, и это коррелировало с увеличением поражений тау-белка», — сказала Мелисса Эдлер, доктор философии, ведущий автор и бывший докторант биомедицинских наук в штате Кент. «Это говорит о том, что накопление амилоида в кровеносных сосудах головного мозга предшествует образованию бляшек у шимпанзе».Эти результаты отличаются от того, что мы видим у людей. Хотя примерно у 80 процентов пациентов с болезнью Альцгеймера также есть церебральная амилоидная ангиопатия или отложения бета-амилоида в кровеносных сосудах головного мозга, которые увеличивают риск инсульта и деменции, преобладающей патологией бета-амилоида являются бляшки. Поражения тау-белка также были обнаружены в виде нейрофибриллярных клубков и скоплений тау-положительных нейритов (то есть кусочков умирающих нейронов).
«Нейрофибриллярные сплетения наблюдаются у пациентов с болезнью Альцгеймера, но тау-иммунореактивные нейритические кластеры в неокортексе кажутся специфичными для шимпанзе», — сказал Патрик Р. Хоф, доктор медицины, профессор Регенстрайфа и заместитель председателя нейробиологии в Медицинской школе Икана на горе Синай. . Кроме того, патология нейрофибриллярных клубков наблюдалась у человекообразных обезьян, у которых наблюдались бляшки и умеренная или тяжелая церебральная амилоидная ангиопатия, и у одного человека, практически не имевшего патологии бета-амилоида. «Присутствие патологии амилоида и тау-белка у старых шимпанзе указывает на то, что эти поражения при болезни Альцгеймера не являются специфическими для человеческого мозга, как это принято считать», — продолжил Хоф.«Играют ли эти патологии ключевую роль в возрастном снижении когнитивных способностей, требует дальнейшего изучения этого вида», — сказал Эллиот Муфсон, доктор философии, профессор и заведующий кафедрой старения в Неврологическом институте Барроу.«Мы инициировали проект« Старение обезьян »20 лет назад, потому что мы видели стареющую популяцию шимпанзе, находящуюся под опекой человека, которая потребовала бы гериатрической помощи при расстройствах, подобных тем, которые затрагивают стареющих людей», — сказал Джозеф Эрвин, доктор философии, профессор антропологии в Университет Джорджа Вашингтона.
«Результаты, подобные тем, о которых сообщается в этой статье, представляют собой убедительное свидетельство ценности и необходимости продолжения поведенческой, когнитивной и нейрогеномной работы с этим важным видом», — сказал Уильям Д. Хопкинс, доктор философии, профессор нейробиологии в штате Джорджия и младший научный сотрудник. ученый из Национального исследовательского центра приматов Йеркса, Университет Эмори.«Это исследование подтверждает ценность подхода« Единое здоровье »к геронтологии и нейробиологии старения на благо людей и обезьян», — добавил Эрвин.