Болезнь Альцгеймера сопровождается рассинхронизацией нервной и сосудистой систем

Несмотря на распространенность болезни Альцгеймера (БА), точные механизмы ее развития пока не установлены. Ученые из Великобритании и Словении показали, что у пациентов с БА снижается уровень снабжения мозга кислородом. При этом наблюдается рассогласование активности нейронов и сосудов, что может говорить о нарушении работы систем, ответственных за снабжение активных нейронов энергией. Полученные результаты поддерживают «сосудистую теорию», согласно которой нарушения работы сосудов служат одним из основных факторов нейродегенерации при БА, а также могут быть использованы для диагностики и мониторинга заболевания.

Изображение:
Измерения мозгового кровотока и электрической активности добровольцев.
Credit:
Jill Jennings | пресс-релиз

Болезнь Альцгеймера (БА) — наиболее распространенная причина деменции, преимущественно у пожилых людей. Точный механизм развития заболевания известен не до конца, однако в настоящее время все больше внимания уделяется сосудистой теории — согласно ей, повреждения сосудов нарушают кровоснабжение мозга и удаление из него бета-амилоида. Ученые из Великобритании и Словении показали, что при БА происходит рассинхронизация работы нервной и кровеносной систем, что не только поддерживает сосудистую теорию возникновения заболевания, но и может лечь в основу его неинвазивной диагностики.

В исследовании приняло участие 39 человек — 19 пациентов с БА и 20 здоровых людей в контрольной группе. У участников в состоянии покоя в течение около получаса замеряли физиологические показатели — частоту сердечных сокращений (через ЭКГ) и дыхания. Для оценки мозговой активности использовали электроэнцефалограмму (ЭЭГ), а кровоснабжение мозга измеряли с помощью функциональной спектроскопии в ближнем инфракрасном диапазоне (fNIRS) — этот метод использует ближний ИК-свет для оценки гемодинамической активности в коре головного мозга. В частности, fNIRS позволяет определять содержание кислорода в крови за счет разницы в оптических свойствах насыщенных и не насыщенных кислородом эритроцитов.

У пациентов с БА наблюдалось повышенная частота дыхания (что, по мнению авторов, само по себе может указывать на воспалительные процессы), но при этом было значимо снижено кровоснабжение мозга в сравнении с контрольной группой — как за счет активности сосудов, так и за счет снижения насыщения крови кислородом.

Основным предметом исследования был вопрос синхронизации различных ритмичных процессов в организме. Авторы рассчитывали разницу во времени между пиками в различных показателях (сердечных сокращений по ЭКГ и сосудистой активности по fNIRS или fNIRS и активности мозга по ЭЭГ). Если разница во времени между пиками оставалась постоянной (или близкой к постоянной), то эти процессы считались согласованным. И наоборот, если разница во времени между пиками была непостоянной, то говорилось о рассогласовании процессов.

У пациентов с БА наблюдалась большая степень рассогласованности между процессами, задействованными в обеспечении мозга кислородом. В частности, происходило рассогласование между нейронной активностью и активностью сосудов мозга. По мнению авторов, такие результаты могут указывать на нарушение нормальной функции нейрососудистых единиц (neurovascular unit, NVU) — структур мозга, регулирующих кровоснабжение и ответственных за обеспечение нейронов энергией. Задача NVU состоит в балансировке высоких потребностей мозга в энергии и его неспособности запасать ее в больших количествах. NVU направляют большее количество питательных веществ к активированным нейронам для восстановления затраченной энергии. Нарушение работы NVU может служить одной из причин нейродегенерации при БА.

Полученные результаты поддерживают теорию о том, что нарушения в кровоснабжении мозга могут быть одной из основных причин развития нейродегенерации при болезни Альцгеймера. Также авторы считают, что на базе данного исследования возможна разработка новых методов диагностики заболевания и оценки эффективности терапии, так как все задействованные методы неинвазивны, относительно недороги и легкодоступны.



Болезнь Альцгеймера развивается в две фазы

Источник

Juliane Bjerkan, et al. Neurovascular phase coherence is altered in Alzheimer’s disease // Brain Communications, Volume 7, Issue 1, 2025, published February 03, 2025, DOI: 10.1093/braincomms/fcaf007

Добавить в избранное