Ген, повышающий риск болезни Альцгеймера, может улучшать кратковременную память

Аллель Apoe ε4 ассоциирован с более высоким риском развития болезни Альцгеймера, но в то же время может предоставлять преимущества, благодаря которым он до сих пор не исчез под давлением отбора. Пожилые люди с аллелем ε4 точнее идентифицировали объекты и их расположение, причем аллель отчасти компенсировал негативные эффекты скоплений β-амилоида в мозге. Однако на долговременную память аллель ε4 не влиял.

Credit:

stylephotographs | 123rf.com

Результаты работы, опубликованной в Nature Aging, могут показаться парадоксальными, поскольку аллель Apoe ε4 известен как очень вредный. Ген Apoe кодирует белок аполипопротеин Е (APOE), который участвует в транспортировке липидов и тем самым обеспечивает их метаболизм. У человека данный ген представлен тремя основными вариантами — ε2, ε3 и ε4. Именно Apoe ε4 связан с накоплением β-амилоида и повышает риск развития болезни Альцгеймера: для обладателя одной копии в 3–4 раза, двух копий — в 12–16 раз.

Однако в некоторых работах показано, что носители вредоносного аллеля имеют и небольшие преимущества, такие как устойчивость к инфекциям, снижение перинатальной и младенческой смертности, повышение фертильности и даже когнитивных функций. В масштабном исследовании, в котором участвовало более тысячи человек, ученые из Оксфордского университета показали, что люди любого возраста с ε4 несколько успешнее справляются с заданием быстро вспомнить предмет и его местонахождение (но результаты не улучшались, если надо было вспомнить предмет через более длительный промежуток времени).

Вероятно, положительные эффекты Apoe ε4 объясняют, почему он до сих пор не вытеснен вариантами ε2 и ε3 из генофонда человека.

В новом исследовании ученые из Лондонского университетского колледжа, Оксфордского университета и Еврейского университета в Иерусалиме изучили противоположные эффекты Apoe ε4 в отношении зрительной памяти. Они оценивали рабочую память — кратковременную память, необходимую для решения какой-либо задачи. В экспериментах приняли участие 398 человек в возрасте около 70 лет без неврологических и психиатрических патологий. В этом возрасте уровень деменции низкий, однако биомаркеры доклинической стадии болезни Альцгеймера уже проявляются. Участники прошли генотипирование, сканирование головного мозга при помощи ПЭТ/МРТ и нейропсихологическое тестирование.

Генетический анализ выявил аллель Apoe ε4 в геноме около трети участников (120 человек). Амилоидные скопления, согласно данным ПЭТ/МРТ, были обнаружены в мозге людей с различными вариантами гена, но у носителей ε4 данная патология встречалась чаще (37,5% против 9,7%).

Во время тестирования на экране компьютера появлялся один или три объекта, занимающие определенную позицию. Через несколько секунд их сменяли два объекта, один из которых был новым. Испытуемый должен был выбрать объект, который видел ранее, и переместить его в первоначальное положение. Успешность прохождения оценивали по количеству ошибок идентификации и расположения объекта.

Обладатели Apoe ε4 опознавали объект точнее и размещали его ближе к исходному положению на экране, чем носители других вариантов гена (результаты были лучше на 14 и 7% соответственно). Участники с признаками амилоидных скоплений (как имеющие, так и не имеющие аллель Apoe ε4) на 19% чаще допускали ошибки при идентификации. Но аллель ε4 до некоторой степени компенсировал нагрузку амилоидной патологии. «Это небольшие и незаметные изменения, но они предполагают, что амилоид и APOE4 оказывают противоположно направленные воздействия на кратковременную зрительную память», — говорит Джонатан Шотт из Лондонского университетского колледжа, один из руководителей работы.

Авторы сообщили в комментарии для журнала Science, что также исследовали слуховую память у испытуемых. Участнику зачитывали истории или списки слов, которые он должен был воспроизвести сразу же или через некоторое время. Результаты носителей ε4 были лучше в некоторых тестах на слуховую рабочую память, но не на долговременную память.

Таким образом, аллель Apoe ε4 положительно влияет на кратковременную память, что проявляется даже в случае накопления β-амилоида. Со временем, скорее всего, патологический процесс подавит это слабое преимущество, однако в молодом возрасте оно может быть достаточным, чтобы объяснить сохранение аллеля в ходе эволюции.

Возможно, следует приостановить разработку методов лечения болезни Альцгеймера через блокирование белка Apoe ε4, добавляет Джонатан Шотт, пока мы не узнаем больше о последствиях.

Источник

Lu K., et al. // Dissociable effects of APOE ε4 and β-amyloid pathology on visual working memory. // Nature Aging, published 07 October 2021. DOI: 10.1038/s43587-021-00117-4

Добавить в избранное

Вам будет интересно