Сегодня болезнь Альцгеймера (AD) может быть определенно диагностирована только после смерти человека. Но новое исследование предполагает возможность гораздо более ранней диагностики с помощью более простого и менее инвазивного метода: осмотра глаз.
В недавнем углубленном анализе исследования, опубликованного в журнале Acta Neuropathologica, подробно описывается, как изменения в сетчатке соответствуют изменениям в мозге и когнитивных функциях у пациентов с болезнью Альцгеймера.
“Эти результаты могут привести к разработке методов визуализации, которые позволят диагностировать болезнь Альцгеймера раньше и точнее”, — говорит старший автор Майя Коронио-Хамауи, доктор философии, профессор нейрохирургии, неврологии и биомедицинских наук в Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе.
Глаза обеспечивают окно в мозг
Связь между сетчаткой и мозгом хорошо известна исследователям. Сетчатка является частью центральной нервной системы, состоящей из светочувствительных слоев нервной ткани, которые соединяют глаз и мозг. Но, в отличие от головного или спинного мозга, сетчатку можно визуализировать напрямую, что делает ее идеальной моделью для ученых. По данным Национального глазного института, многое из того, что известно о мозге, на самом деле получено в результате изучения этой части глаза.
Ученые уже несколько лет изучают, как использовать технологию визуализации, используемую в офтальмологии, для измерения уровней биомаркеров болезни Альцгеймера в наших глазах, говорит Перси Гриффин, доктор философии, директор по научному взаимодействию в Ассоциации Альцгеймера.
“Способность легко обнаруживать биологические признаки болезни Альцгеймера в глазу интригует тем, что она может предоставить возможность выявлять заболевание неинвазивным способом, на более ранних стадиях, до появления симптомов”, — говорит доктор Гриффин, который не принимал участия в исследовании.
По оценкам BrightFocus Foundation, некоммерческой организации, занимающейся исследованиями мозга и глаз, у 500 000 американцев ежегодно диагностируется болезнь Альцгеймера. Согласно анализу, опубликованному в январе 2022 года в The Lancetживущих с деменцией, возрастет с 5,2 млн человек до 10,5 млн.
ПО ТЕМЕ: Что ваша сетчатка говорит о вашем физическом, сердечно-сосудистом, психическом и неврологическом здоровье
Исследователи использовали ткани глаз и мозга людей с деменцией
Используя ткани человеческого глаза и мозга от умерших пациентов-доноров, исследователи сравнили образцы от доноров с нормальной когнитивной функцией с теми, у кого были легкие когнитивные нарушения на ранних стадиях болезни Альцгеймера, и с теми, у кого была деменция на более поздней стадии болезни Альцгеймера.
Сетчатку анализировали на маркеры воспаления и потери функциональных клеток, а также на уровень различных белков, связанных с БА, которые присутствовали в тканях сетчатки и головного мозга.
В сетчатке людей с MCI и AD был обнаружен избыток белка, известного как бета-амилоид 42, причем наиболее выраженные накопления были обнаружены во внутренних слоях и периферических частях сетчатки.
По данным Национального института по проблемам старения, у людей с БА аномальные уровни этого белка скапливаются, образуя бляшки, которые скапливаются между нейронами и нарушают нормальную функцию клеток.
Также наблюдалось накопление бета-амилоидного белка в ганглиозных клетках сетчатки у людей с MCI и AD. Ганглиозные клетки действуют как “мост”, который соединяет входные сигналы сетчатки с центром обработки зрительных данных в центральной нервной системе.
У людей с MCI и AD также было большее количество клеток микроглии — иммунных клеток мозга, которые атакуют вредные белки и инфекции. Однако эти клетки были дефектными и вели себя не так, как у людей с нормальной когнитивной функцией, говорит доктор Коронио. “У людей с умеренными когнитивными нарушениями и болезнью Альцгеймера только около 20 процентов микроглии задействованы и выполняют свою роль по удалению токсичных аномальных белков”, — говорит она.
Изменения сетчатки ‘имитировали’ изменения в мозге, связанные с MCI и AD
Исследователи также обнаружили специфические молекулы и биологические пути, ответственные за воспаление и гибель клеток и тканей в сетчатке у людей с MCI и AD.
По словам авторов, изменения, наблюдаемые в сетчатке, коррелируют с изменениями в частях мозга, которые отвечают за память, навигацию и восприятие времени.
“Изменения, которые происходили в мозге людей с MCI или AD, были имитированы или предсказаны изменениями, наблюдаемыми в сетчатке”, — говорит Коронио. Изменения сетчатки были обнаружены даже у пациентов, которые казались когнитивно нормальными или с очень умеренным MCI, что делает их возможным ранним предиктором более поздних когнитивных проблем, добавляет она.
Следующий шаг: мониторинг когнитивных изменений у живых пациентов
По словам авторов, эти результаты очень интересны, потому что следующим шагом будет получение изображений живых пациентов.
“Поскольку эти изменения соответствуют изменениям в мозге и могут быть обнаружены на самых ранних стадиях нарушения, они могут привести нас к новой диагностике болезни Альцгеймера и средству оценки новых форм лечения”, — сказал соавтор Кит Л. Блэк, доктор медицинских наук, заведующий отделением нейрохирургии в Cedars-Sinai, в пресс-релизе.
Технологию следует изучать в более крупных и разнообразных группах населения
Доктор Гриффин отмечает, что это новое исследование выявило более высокий уровень воспаления в глазах женщин по сравнению с мужчинами. “Учитывая, что больше женщин старше 65 лет страдают деменцией Альцгеймера, чем мужчин, нам нужно понимать эти половые различия и то, как они способствуют повышению риска”, — говорит он.
“Исследования в этой области все еще находятся на ранних стадиях, и этот инструмент должен быть изучен в более крупных и разнообразных группах населения, чтобы понять, может ли визуализация сетчатки быть полезным инструментом скрининга болезни Альцгеймера во всех группах населения”, — говорит доктор Гриффин.
Могут ли анализы крови, а не сетчатки, стать будущим диагностики и мониторинга БА?
“Идея о том, что существует связь между глазами и болезнью Альцгеймера, существует уже некоторое время”, — говорит Константин Ликетсос, доктор медицинских наук, профессор психиатрии, который специализируется на деменции в медицинском центре Джона Хопкинса в Балтиморе и не участвовал в этом исследовании.
Обнаруженная в этом исследовании связь — между прогрессированием болезни Альцгеймера (также называемой патологией) в головном мозге и биомаркерами в сетчатке — интересна, но доктор Ликетсос скептически относится к тому, что это изменит способ диагностики БА.
“Возможность того, что это в конечном итоге будет использовано для изучения глаза у живого человека, интригует, но эта технология также будет конкурировать с множеством других методов, которые, как мы знаем, довольно точно сообщают нам, сколько патологий в мозге человека. Я не уверен, что это действительно так сильно изменит область ”, — говорит он.
Золотым стандартом для выявления БА остается аутопсия. Но есть очень хорошие способы измерить вероятное прогрессирование болезни Альцгеймера у живых людей, включая исследования изображений головного мозга, ПЭТ-сканирование и МРТ, говорит Ликетсос.
“Мы также очень близки к тому, чтобы провести анализы крови, которые скажут нам, какая степень патологии AD мозга у человека”, — говорит он. Этот тест, описанный в документе, опубликованном в декабре 2022, может измерять уровни токсичного белка, который сильно коррелирует с развитием болезни Альцгеймера (AD) за годы до появления каких-либо симптомов когнитивных нарушений.
Исследователи полагают, что простой анализ крови может недорого дать представление о том, что происходит в мозге, и может быть использован для выявления людей из группы риска — без люмбальной пункции или дорогостоящей визуализации.
“Я думаю, что анализы крови будут намного проще и удобнее в использовании, потому что для изучения зрения требуется специализированное оборудование”, — говорит Ликетсос.
“Ассоциация Альцгеймера верит в важность выявления простых в использовании, неинвазивных, относительно недорогих методов раннего выявления и диагностики болезни Альцгеймера и поддержала значительное количество исследований в этой области”, — говорит Гриффин. С этой целью организация учредила Глобальный консорциум по стандартизации биомаркеров (GBSC) для стандартизации и валидации тестов на биомаркеры для использования в клинической практике по всему миру, говорит он.