Загадка Алоиза Альцгеймера : Почему в XXI веке болезнь Альцгеймера неизлечима?
Покупка
Тематика:
Неврология. Психиатрия
Издательство:
Наука
Автор:
Косенко Елена Александровна
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 319
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Специалитет
ISBN: 978-5-02-040170-9
Артикул: 807273.01.99
В монографии изложена актуальнейшая на сегодняшний день медико-биологическая проблема, связанная с болезнью Альцгеймера (БА), и предпринята попытка ответить на вопрос: почему заболевание, известное с начала
ХХ в. и на изучение которого тратятся триллионы долларов, в настоящее время все еще остается неизлечимым, а имеющиеся антиамилоидные препараты приносят больше вреда, чем пользы? Для объяснения механизмов, лежащих в основе нейродегенерации при БА, формулируется «эритроцитарная гипотеза», согласно которой эритроциты рассматриваются не просто как клетки, переносящие кислород, а как клетки, от эндогенного метаболизма которых зависит адекватная доставка кислорода в ткани, и в частности в мозг. Именно функциональное несоответствие между эритроцитами и биоэнергетикой мозга, считает автор, лежит в основе гибели нейронов.
Для широкого круга читателей: студентов, обучающихся по специальностям «биология», «биомедицина», физиологов, биохимиков научно-исследовательских лабораторий, преподавателей высших образовательных медицинских и биологических учреждений.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 34.03.01: Сестринское дело
- ВО - Магистратура
- 06.04.01: Биология
- 37.04.01: Психология
- ВО - Специалитет
- 30.05.01: Медицинская биохимия
- 31.05.01: Лечебное дело
- 32.05.01: Медико-профилактическое дело
- 33.05.01: Фармация
- Ординатура
- 31.08.42: Неврология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
УДК 61 ББК 28.707.3 К71 Косенко Е.А. Загадка Алоиза Альцгеймера : Почему в XXI веке болезнь Альцгей мера неизлечима? / Е.А. Косенко; ФГБУН Ин-т теоретической и экспериментальной биофизики РАН. – М.: Наука, 2019. – 319 с. – ISBN 978-5-02-040170-9 В монографии изложена актуальнейшая на сегодняшний день медико биологическая проблема, связанная с болезнью Альцгеймера (БА), и предпринята попытка ответить на вопрос: почему заболевание, известное с начала ХХ в. и на изучение которого тратятся триллионы долларов, в настоящее время все еще остается неизлечимым, а имеющиеся антиамилоидные препараты приносят больше вреда, чем пользы? Для объяснения механизмов, лежащих в основе нейродегенерации при БА, формулируется «эритроцитарная гипотеза», согласно которой эритроциты рассматриваются не просто как клетки, переносящие кислород, а как клетки, от эндогенного метаболизма которых зависит адекватная доставка кислорода в ткани, и в частности в мозг. Именно функциональное несоответствие между эритроцитами и биоэнергетикой мозга, считает автор, лежит в основе гибели нейронов. Для широкого круга читателей: студентов, обучающихся по специально стям «биология», «биомедицина», физиологов, биохимиков научно-исследовательских лабораторий, преподавателей высших образовательных медицинских и биологических учреждений. ISBN 978-5-02-040170-9 © Косенко Е.А., 2019 © ФГУП Издательство «Наука», редак ционно-издательское оформление, 2019
Болезнью шутит тот, кто ран не ведал. Уильям Шекспир Человеку долга и чести, научному руководителю нашей лаборатории, основоположнику эритроцитарной гипотезы – Юрию Георгиевичу Каминскому посвящается эта книга. Предисловие В книге изложена актуальнейшая на сегодняшний день научная проблема, связанная с болезнью Альцгеймера, и намечены пути ее решения, которые, к большому сожалению, не успел реализовать сам руководитель этого направления, заведующий лабораторией математического моделирования и биоинформатики – Юрий Георгиевич Каминский, ушедший из жизни в 2017 г. Пожалуй, он был первым, кто для установления причин нейро дегенерации пытался извлечь из небытия не просто эритроциты, а их эндогенные метаболические процессы, ответственные за то, будут ли эти клетки, «наполненные» кислородом, иметь возможность отдавать его тканям и, в частности, мозгу. Он считал, что настало время и для переоценки роли амилоидных пептидов в возникновении болезни Альцгеймера, и для возвращения к базовым принципам, согласно которым функциональное несоответствие между эритроцитами и биоэнергетикой мозга лежит в основе гибели клеток центральной нервной системы. Цель книги – ознакомить читателя с современными теоретиче скими основами патогенеза болезни Альцгеймера и собственными исследованиями, позволившими существенно расширить теоретические рамки, заставляющие до сих пор считать, что способность эритроцитов доставлять кислород в ткани зависит исключительно от эндогенной концентрации гемоглобина и других показателей эритроцитов, рутинно определяемых в клинических лабораториях. Доказать, что функциональное состояние эритроцитов определяется их эндогенными метаболическими путями, изменения в которых следует рассматривать и в качестве индикатора жизнеспособности клеток центральной нервной системы, и в качестве новой
мишени для разработки современных способов лечения системного заболевания, каким является болезнь Альцгеймера. Книга предназначена для широкого круга читателей: студентов, магистрантов, аспирантов, обучающихся по специальностям «биология», «биомедицина», а также физиологов, биохимиков научноисследовательских лабораторий, преподавателей высших образовательных медицинских и биологических учреждений.
Введение Болезнь Альцгеймера (БА) представляет собой неизлечимое, медленно прогрессирующее системное заболевание, при котором повреждаются клетки мозга, кровеносные сосуды и периферические ткани [1], включая клетки крови: лейкоциты [2], тромбоциты [3], эритроциты [4, 5]. Основными клиническими проявлениями заболевания являются нарушение когнитивных функций – памяти, речи, восприятия, координации движения, зрительно-пространственной ориентации, распад интеллекта и психической деятельности в целом и постепенная потеря всех функций организма [6]. Главными гистологическими маркерами БА признаны амилоидные пептиды, которые в растворимом состоянии могут быть локализованы внутри нейронов, а в агрегированной форме образуют амилоидные бляшки, которые обычно распределены внеклеточно [7]. Согласно доминирующей в научном мире гипотезе [8], объ ясняющей причины возникновения БА, отложение и накопление токсичных амилоидных пептидов в сенильных бляшках мозга является единственным патогенетическим фактором возникновения БА. Появление нейрофибриллярных клубочков, состоящих из гиперфосфорилированного Тау-белка, гибель клеток мозга, повреждение сосудов и деменция (лат. dementia – безумие) считаются прямым результатом этого отложения. Другой важной особенностью БА является наличие асимпто матичного периода, который, несмотря на присутствие токсичных амилоидов в мозге больных, может длиться от 5 до 25 лет до появления первых клинических симптомов заболевания [9, 10]. С этим фактом связан главный парадокс: всемирный поиск средств, направленных на уничтожение амилоидов в мозге больных, тогда как очевидно, что появление первых клинических признаков заболевания – это уже далеко не начало, а продолжение патологического процесса в мозге, который незаметно длился по крайней мере несколько лет. Как правило, первые клинические признаки появляются у лю дей старше 65 лет, поэтому БА относят к заболеваниям исключи
тельно пожилых людей. По статистике, в 98% случаев БА возникает спорадически (приобретенная форма) и лишь 2% больных имеют генетическую форму заболевания. По оценкам экспертов Всемирной Организации Здравоохранения, в 2010 г. в мире насчитывалось около 35,6 миллионов людей, страдающих этим страшным недугом [11], причем пациенты 60–64 лет составляют всего 1%, тогда как почти половина всех заболевших – люди старше 95 лет [12]. Обратим внимание на то, что эта статистика не может объяснить долголетие пациентов при наличии дегенерации и гибели нейронов, вызванных исключительно накопившимися в мозге токсичными амилоидами [8]. Очевидно, имеющееся противоречие не может быть объяснено никакими доводами в поддержку амилоидной каскадной гипотезы. Ожидается, что к 2050 г. число заболевших во всем мире до стигнет 115 миллионов человек, а темп прироста новых больных будет составлять 7,7 миллионов человек в год, т. е. каждые 4 с на планете будет появляться новый пациент с БА [13, 14]. Следует отметить, что для поддержания пациентов с диагнозом БА почти все государства мира тратят немалые средства. По оценкам американских социальных служб, на 2010 г. мировые финансовые расходы с учетом потери производительности труда со стороны пациентов и членов их семей, которые заботятся о них, а также затраты на медицинскую и социальную помощь заболевшим составляли около 604 млрд долл. [15]. Из них около 70% тратятся в странах Западной Европы и Северной Америки [16]. Удивительно, но статистические данные о численности больных в России, а также финансовые расходы нашего государства для поддержания пациентов с БА в мировых отчетах отсутствуют [14]. Это и понятно. Масштабные эпидемиологические исследования в нашей стране не проводятся и не проводились. А в статистические отчеты обычно попадают пациенты с деменцией альцгеймеровского типа и деменцией, вызванной многими другими заболеваниями, такими как алкоголизм, атеросклероз сосудов головного мозга и т.д. Это, естественно, затрудняет точный учет больных и не отражает действительного количества пациентов с БА, проживающих на территории России. Однако методом моделирования и экстраполяции на демогра фические показатели 2004 г. все-таки было установлено, что на территории РФ в 2004 г. проживало около 2 млн больных с деменцией альцгеймеровского типа [17]. Подсчитано, что российские семьи на поддержку таких больных тратят около 75 млрд руб. в год. Если к тому же учесть, что в каждой развитой стране мира на создание новых лекарств от БА ежегодно тратится до 900 млн долл. [16],
то понятно, что судьба заболевших волнует все мировое сообщество. Несмотря на эту озабоченность, особенно среди фармацевтических компаний, спонсирующих разработки новых лекарств, ни один пациент с БА вылечен не был. В некоторых случаях медикаментозные средства, терапевтический эффект которых проверялся в клинических исследованиях, вызывали быструю гибель пациентов [18], либо значительно ухудшали состояние больных и увеличивали риск развития рака [19]. Врачи научились спасать людей от инфарктов, инсультов, по бедили многие инфекционные заболевания, но в случае с БА, увы, медицина бессильна! В чем же дело? Почему заболевание, известное с начала ХХ в. и на изучение которого тратятся триллионы долларов, в настоящее время все еще остается неизлечимым, а имеющиеся медикаментозные препараты приносят больше вреда, чем пользы [20]? Иногда, чтобы понять настоящее и получить ответы на будущее, полезно заглянуть в прошлое. Кажется, такое время настало. Поэтому мы ознакомим читателя с необычной и загадочной историей возникновения болезни Альцгеймера и с тем, как и в каком направлении движутся современные исследования в поисках ответов на загадку, которую задал человечеству более 100 лет назад выдающийся немецкий врач-психиатр Алоиз Альцгеймер. Особое внимание будет уделено новым научным данным, которые все еще сознательно отвергаются, потому что они вступают в резкое противоречие с установленными в науке догмами, поддерживаемыми многими учеными, а также с коммерческими интересами производителей лекарств, которые не позволяют не только взглянуть по-новому на патогенез этого заболевания, но и создать эффективно действующие препараты.
Глава 1 История открытия болезни Альцгеймера Благодаря архивным материалам Алоиза Альцгеймера, которые были обнаружены в 1992 г. в Институте Нейропатологии г. Мюнхена [21], мы можем проследить историю открытия этого заболевания. В книге записей (рис. 1) первая пациентка А. Альцгеймера зарегистрирована под номером 181. Это была Августа Дейтер, которая поступила в 1901 г. в клинику во Франкфурте-на-Майне, где работал молодой психиатр (в возрасте 36 лет) Алоиз Альцгеймер. Пациентке 51 год, она неадекватна, отмечается полное отсутствие памяти (помнит только свое имя), не ориентируется ни в пространстве, ни во времени. Альцгеймер провел беседу с пациенткой и записал ее [22]: – Ваше имя? – Августа. – Ваша фамилия? – Августа. – Имя вашего мужа? – Августа, я думаю… – Я спрашиваю об имени вашего мужа… – О, мой муж! – Вы замужем? – К Августе… – Вы миссис Д.? – Да, к Августе. – Как долго вы здесь находитесь? Она пытается вспомнить и отвечает: – Три недели. Со слов мужа Августы Альцгеймер узнал, что ее болезнь нача лась неожиданно: она вдруг начала ревновать супруга к соседке, сильно нервничала и бесцельно ходила по дому, а через некоторое Клинические признаки и гистопатологические изменения в мозге первых пациентов А. Альцгеймера
время и вовсе стала безразличной ко всему. Память прогрессивно ухудшалась. Часто ей казалось, что ее хотят убить, и тогда она начинала громко кричать, впадала в истерику [22]. Клинические признаки заболевания Августы были типич ны для сенильной деменции («Amentia senilis» – старческое нарушение восприятия и памяти), заболевания, которое было хорошо известно с давних времен и с которым часто сталкивались врачи того времени. Но поскольку пациентке только 51 год, а сенильная деменция характерна для людей старше 65–70 лет, А. Альцгеймер ставит диагноз «пресенильная деменция», отделяя тем самым это заболевание от хорошо известной сенильной деменции [23]. Через 5 лет пребывания в клинике Августа умирает. Причи ной смерти был признан сепсис, вызванный пролежнями [24]. Поскольку А. Альцгеймер уже работает в Мюнхене, он просит прислать ему мозг Августы на исследование*. Проведя первый ги * Судя по записям, гистологические срезы мозга были сделаны Альцгей мером через 20 дней после смерти пациентки. Как хранился и транспортировался мозг, не известно. Рис. 1. Книга записей пациентов и фотография Августы Дейтер (датирована ноябрем 1902 г.), первой пациентки А. Альцгеймера. M.B. Graeber et al., 1997 [21].
стологический анализ на аутопсических тканях* мозга Августы, А. Альцгеймер обнаружил в неокортексе скопление амилоидных бляшек, которые окружали дистрофические нейриты (аксоны) (рис. 2 (1–3)), а в теле нейронов – нейрофибриллярные клубочки (рис. 2 (4), см. цв. вклейку) [25]. Он отметил также, что в целом мозг был сильно атрофирован. Подобные гистопатологические изменения выявлялись в одной трети нейронов церебральной коры, причем многие нейроны из коркового слоя исчезли полностью [26]. Поскольку обнаруженные изменения не были характерны для известных в то время заболеваний, сопровождающихся психическими расстройствами, А. Альцгеймер предположил, что имеет дело с совершенно новой болезнью. О своем открытии он сообщил на конференции в Тубингене (Тúbingen, 1906). Однако его доклад не вызвал вопросов у присутствующих, и данные не были рекомендованы к печати [22]. Первая статья с описанием гистопатологических изменений мозга и клинических симптомов заболевания Августы, которые, по мнению А. Альцгеймера, отражали «совершенно новую клинико-патологическую сущность», появилась в печати в 1907 г. Она была краткой и состояла всего из двух страниц, не содержащих никаких иллюстраций [27]. Пропуская другие исторические подробности, о которых будет сказано ниже, отметим только, что уже в 1910 г. Эмиль Крепелин (Kraepelin), знаменитый немецкий психиатр, при переиздании своего учебника по психиатрии внес в него данные, полученные А. Альцгеймером, и назвал описанную им патологию болезнью Альцгеймера. При этом Э. Крепелин заметил, что «клиническая интерпретация заболевания достаточно спорна; в то время как анатомические находки предполагают, что это особенная тяжелая форма сенильной (старческой) деменции. Однако факт, что она (деменция) обнаружена в возрасте 51 года, не позволяет отнести ее к старческой деменции. В таком случае мы должны рассматривать ее как пресенильную деменцию, или как возраст-независимый патологический процесс» [28, 29, 30]. В 1907 г., помимо А. Дейтер, А. Альцгеймер наблюдал еще од ного пациента (Д. Феигл, Johann Feigl, 56 лет) с деменцией, которому, судя по найденному в архиве эпикризу (рис. 3), он поставил вначале диагноз «organische Hirnerkrankung (Arteriosklerose?)», что означает органическую болезнь мозга (артериосклероз?), т. е. по сути сосудистую деменцию. Через 3 года после смерти пациента в книге записей появляется уже другой диагноз – болезнь Альцгеймера (рис. 4) [31]. Если учесть, что при постановке диаг * Аутопсические ткани – ткани, взятые после смерти.