Изучение плазмы крови более десяти тысяч пациентов, страдающих нейродегенеративными заболеваниями, позволило обнаружить около тысячи белковых маркеров, общих для болезни Альцгеймера, Паркинсона и лобно-височной деменции, что удивительно, учитывая их различные клинические проявления.
Известно, что в патогенезе нейродегенеративных заболеваний задействовано большое количество белков, которые обнаруживаются в плазме крови. Однако до настоящего времени не было установлено, какие белки специфичны для конкретного заболевания, а какие являются общими для нескольких недугов, что создавало значительные трудности в диагностическом процессе.
Авторы новой научной работы, опубликованной в журнале Nature Medicine, изучили 10 527 образцов плазмы крови пациентов с болезнью Альцгеймера, болезнью Паркинсона и лобно-височной деменцией (ЛВД). По итогу ученые под руководством Карлоса Кручага (Carlos Cruchaga) из Вашингтонского университета (США) выявили белковые «отпечатки» для каждого недуга, получив своего рода молекулярную «карту» нейродегенерации.
Болезнь Альцгеймера оказала наиболее заметное влияние на белковый состав крови: у людей с этим заболеванием было выявлено свыше пяти тысяч уникальных белков. При болезни Паркинсона их число составило приблизительно 3,7 тысячи, а при лобно-височной деменции (ЛВД) — 2,3 тысячи. В то же время, 996 белков были обнаружены во всех трех группах, включая SMOC1 — белок, который ранее ассоциировался исключительно с болезнью Альцгеймера, но теперь рассматривается как общий биомаркер нейродегенеративных процессов.
Молекулярные структуры демонстрировали различия: «следы», указывающие на болезни Альцгеймера и Паркинсона, практически не имели общих черт, в то время как «отпечатки», характерные для ЛВД и болезни Паркинсона, были схожими. По мнению исследователей, это объясняет, почему симптомы при ЛВД и болезни Паркинсона имеют сходство.
Ученые также определили специфические белки, связанные с болезнью Альцгеймера: у людей, страдающих этим заболеванием, в крови наблюдалось повышенное их содержание проапоптотических белков, например, CASP3, CASP7 и CASP8, которые запускают клеточное самоуничтожение. У пациентов с Паркинсоном, в свою очередь, обнаружили сбои в системе деградации белков ( убиквитинирование), для ЛВД характерны сигналы, обусловленные тромбоцитами и нарушениями сосудистой функции. Таким образом, при различных формах деменции поражаются разные участки мозга и нейроны.
Для каждого заболевания был найден свой уникальный молекулярный регулятор: белок RPS27A играет роль в развитии болезни Альцгеймера, IRAK4 — в патогенезе Паркинсона, MAPK1 — при легочной венозной дисплазии. Эти молекулы оказывали воздействие на множество других белков и определяли ход развития заболевания.
Используя полученные данные, диагностические модели смогли выявить тип деменции с вероятностью более 80%. Это говорит о том, что создание неинвазивных тестов, которые смогут заменить ПЭТ-сканирование и люмбальную пункцию в диагностике нейродегенеративных заболеваний, становится все ближе.