Исследование финансировал Национальный институт здоровья (NIH).

Ричард Дж. Ходс, доктор медицины, директор Национального института старения NIH, говорит, что значительная часть повреждений мозга при болезни Альцгеймера происходит до появления симптомов. Если обнаружить эти ранние изменения, то можно увидеть, как болезнь развивается на самом раннем этапе.

Это открытие может помочь разработать новые методы лечения болезни Альцгеймера.

Учёные исследовали мозг 84 человек и выяснили, что проблемы с нейронными цепями, вызывающие болезнь, могут быть связаны с повреждением тормозных нейронов на ранней стадии. Также подтвердились предыдущие выводы о том, как болезнь Альцгеймера повреждает мозг, и обнаружились новые изменения, происходящие во время болезни.

Учёные исследовали клетки средней височной извилины мозга, которая отвечает за язык, память и зрение. С помощью современных методов генетического анализа было выявлено, что эта часть мозга уязвима при болезни Альцгеймера.

Исследователи сравнили данные людей с болезнью Альцгеймера и здоровых людей (контрольных доноров) и составили хронологию изменений в генах и клетках на протяжении заболевания.

Разные исследования предполагают, что болезнь Альцгеймера проходит в несколько этапов и характеризуется увеличением уровня клеточной смерти, воспаления и накопления белков.

Однако это исследование говорит о том, что есть только две фазы заболевания. Многие из традиционных изменений происходят быстро во время второй фазы, когда у пациента появляются проблемы с памятью и другие симптомы.

Результаты показывают, что на начальном этапе изменения происходят постепенно и незаметно. В это время в организме накапливаются бляшки, активируется иммунная система мозга, повреждается клеточная изоляция нейронов и гибнут ингибирующие соматостатин (SST) нейроны.

Учёные обнаружили, что потеря тормозных нейронов SST может быть причиной изменений в нейронных схемах мозга, которые лежат в основе болезни Альцгеймера. Ранее считалось, что при этой болезни повреждаются в первую очередь возбуждающие нейроны.

Учёные из Массачусетского технологического института выяснили, что ген REELIN может делать некоторые нейроны уязвимыми к болезни Альцгеймера. Исследование проводилось при поддержке NIH. Также обнаружилось, что астроциты могут защищать клетки мозга от этой болезни.

Исследователи изучили образцы из атласа клеток мозга при болезни Альцгеймера в Сиэтле (SEA-AD). Этот атлас предназначен для создания детальной карты повреждений мозга, возникающих при этой болезни.

Проект возглавили Мариано И. Габитто и Кайл Дж. Траваглини из Института Аллена в Сиэтле. Они использовали инструменты Cell Census Network (BICCN), разработанные в рамках Инициативы BRAIN, чтобы изучить более 3,4 миллиона клеток мозга доноров с разными стадиями болезни Альцгеймера. Образцы тканей были получены в рамках исследований Adult Changes in Thought и в Центре исследований болезни Альцгеймера Вашингтонского университета.

Благодаря новым технологиям, предоставленным в рамках Инициативы NIH по развитию BRAIN, учёные могут исследовать самые ранние клеточные изменения в мозге при болезни Альцгеймера. Это позволяет лучше понять, что происходит на протяжении всего течения заболевания.

Новые знания помогут учёным и разработчикам лекарств создать более эффективные методы диагностики и лечения болезни Альцгеймера и других деменций.

Результаты опубликованы в Nature Neuroscience.