Болезнь Альцгеймера принято считать заболеванием головного мозга. Но новое исследование Университета Центральной Флориды показало, что некоторые двигательные симптомы могут возникать совершенно в другом месте — в периферической нервной системе, вне головного и спинного мозга. Это меняет представление о том, как и где нужно искать раннее вмешательство.
Команда ученых под руководством профессора Джеймса Хикмана и профессора Сюфан Го использовала технологию «человек-на-чипе», представляющую собой миниатюрные лабораторные системы, которые воссоздают взаимодействие живых человеческих клеток в условиях, близких к реальным. Ключевое преимущество этого подхода перед традиционными экспериментами на животных состоит в том, что он позволяет изучать болезни на человеческих клетках и измерять реальные биологические функции.
Для эксперимента ученые создали нервно-мышечное соединение на чипе — систему, которая имитирует связь между двигательными нейронами и мышечными клетками, намеренно исключив из нее головной и спинной мозг. Затем они соединили здоровые мышечные клетки с двигательными нейронами, несущими мутации, характерные для семейной формы болезни Альцгеймера — редкого наследственного варианта заболевания, который проявляется раньше обычного, в возрасте от сорока до шестидесяти пяти лет.
Исследователи обнаружили, что пораженные двигательные нейроны нарушали работу нервно-мышечного соединения даже без какого-либо участия мозга. Это означает, что двигательные проблемы при болезни Альцгеймера могут начинаться в периферической нервной системе — в сети нервов за пределами головного и спинного мозга.
Нервно-мышечное соединение — это точка, в которой нервная клетка подает сигнал мышце к сокращению. Если эта связь нарушена, тело теряет силу, координацию или выносливость. Именно эту связь врачи проверяют при стандартных неврологических тестах.
«Когда врач постукивает вас по колену, чтобы проверить рефлекс, он тестирует именно ее», — поясняет Джеймс Хикман.
Клиницисты давно замечали, что у ряда пациентов с болезнью Альцгеймера изменения походки, равновесия и движений появляются за годы до когнитивных симптомов. Новое исследование дает этому наблюдению биологическое объяснение и одновременно ставит важный практический вопрос — если часть симптомов возникает вне мозга, то препараты, направленные исключительно на мозг, могут попросту не затрагивать проблему в других частях тела.
«Если мы сможем обнаружить двигательные изменения и вмешаться на более раннем этапе, это может помочь отсрочить появление симптомов со стороны центральной нервной системы», — говорит Сюфан Го.
Ранее ученые Университета Ровира объяснили, как диета, богатая жирами, может вызвать болезнь Альцгеймера.