Ученые из Университета Северной Аризоны разрабатывают инновационную технологию, способную облегчить врачам раннюю диагностику болезни Альцгеймера и замедлить ее развитие. Проект посвящён метаболизму мозга, в частности тому, как он использует глюкозу — сахар, который питает наши мысли, движения и эмоции.
«Мозг функционирует как мышца, — отметил Гиббонс. — Для его работы требуется энергия, и источником этой энергии выступает глюкоза, содержащаяся в крови. Здоровый мозг активно потребляет глюкозу, быстро используя её. Однако при болезни Альцгеймера обмен веществ в мозге снижается. Это можно сравнить с канарейкой в угольной шахте».
Изучение метаболизма глюкозы в головном мозге представляло собой сложную задачу для биологов из-за ограниченности доступа к нему. Ранее исследователи использовали катетеры, вводимые в вены на шее, для получения образцов крови, покидающей головной мозг. Данная инвазивная процедура не может быть проведена в ходе стандартного обследования.
Гиббонс и его коллеги разработали более экономичный метод, основанный на новых технологиях, позволяющих извлекать и анализировать микровезикулы, присутствующие в крови. «Некоторые микровезикулы формируются в нейронах головного мозга и функционируют как переносчики, транспортирующие различные вещества, — пояснил Гиббонс. — Используя эти наборы для тестирования, мы можем установить, какие именно вещества содержатся в микровезикуле, и провести необходимые исследования. Это можно сравнить с биопсией головного мозга, но значительно менее инвазивной. Именно это делает ее столь привлекательной».
Разрабатываемый метод способен существенно преобразить способы диагностики и контроля болезни Альцгеймера. Это непростая задача, требующая аккуратности и внимательности, однако перспективы у него весьма значительны.
В предыдущем исследовании Гиббонс и его соавторы применяли назальный способ введения инсулина. Данный метод обеспечивает более эффективную доставку инсулина в мозг по сравнению с обычными инъекциями. После этого исследователи собрали образцы крови, оттекающей от мозга участников эксперимента, и выявили биомаркеры, свидетельствующие об улучшении нейропластичности. В настоящее время ученые продолжают работу по определению аналогичных маркеров в микровезикулах.
Проведение исследования осуществляется в несколько этапов. На первом этапе ученый проверяет предложенный метод на здоровых добровольцах. В дальнейшем он сопоставит результаты, полученные от людей с незначительными когнитивными проблемами и пациентов, которым поставлен диагноз «болезнь Альцгеймера», с целью выявления динамики развития заболевания по изменениям в метаболизме глюкозы.
«По словам Гиббонса, оценка работы мозга представляет собой сложную задачу, однако благодаря биомаркерам мы всё глубже проникаем в понимание его функционирования. В перспективе появится возможность поддерживать здоровье мозга и снижать риск развития болезни Альцгеймера, подобно тому, как сегодня мы предотвращаем сердечно-сосудистые заболевания с помощью физической активности и сбалансированного питания. Это позволит уменьшить бремя, ложащееся на плечи пожилого населения и общество в целом».
[Фото: rawpixel.com / Freepik]