Накопление тау-белка при болезни Альцгеймера ухудшает память только на фоне бета-амилоидной патологии

Наиболее важными причинами развития болезни Альцгеймера (БА) ученые называют избыточное накопление гиперфосфорилированного тау-белка в клетках головного мозга и бета-амилоида в межклеточном пространстве. Отложение этих белков связывают с развитием когнитивных нарушений, в том числе с утратой памяти — основным симптомом БА. Так, накопление тау-белка в медиальной и латеральной височной областях головного мозга коррелирует со способностью к запоминанию информации, а уровень общего тау в спинномозговой жидкости (СМЖ) тесно связан с физиологическим ответом гиппокампа в тестах на запоминание различных изображений.

В исследованиях на животных появляются все новые доказательства влияния тау-белка на когнитивные функции при сопутствующей амилоидной патологии. Это подтверждают поведенческие и клинические данные исследований с участием людей. У носителей аллеля ApoE4, генетического фактора риска БА, продемонстрирована нелинейная связь между накоплением тау-белка в медиальной височной доле головного мозга и показателями памяти, в то время как у неносителей такой связи не было. Однако в подобных исследованиях амилоид-положительные группы включали людей с легкими когнитивными нарушениями и очень высокими уровнями тау-белка. В такой выборке влияние тау-белка может быть преувеличено. Кроме того, не проводилась специальная оценка функции мозга в медиальных областях височной доли. Эти пробелы должны быть заполнить результаты, полученные в рамках лонгитюдного исследования Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний — DZNE-Longitudinal Cognitive Impairment and Dementia Study (DELCODE)

Авторы исследования стремились выявить корреляции между уровнями тау-белка и бета-амилоида в СМЖ, мозговой активностью и эпизодической памятью. Они разделили на три группы в соответствии со степенью когнитивных нарушений 235 добровольцев в возрасте от 60 лет и старше  — здоровых (контрольная группа), пациентов с субъективными жалобами на память и пациентов с диагностированными легкими когнитивными нарушениями. Оценку нарушений памяти проводили по критериям субъективного снижения когнитивных функций (Subjective Cognitive Decline, SCD). Лиц с деменцией не включали, поскольку одной из целей работы было расширение возможностей ранней диагностики БА.

У участников исследования определяли концентрации тау-белка и бета-амилоида (Aβ42/40) в СМЖ методом ИФА. Затем испытуемые проходили функциональную МРТ (фМРТ), во время которой им демонстрировали изображения разных сценок, происходящих в помещении или на улице. Испытуемые должны были определять место действия, нагружая таким образом кратковременную память. Через 70 минут процедуру повторяли с новыми картинками, среди которых встречались старые, и просили испытуемых отвечать, знакомы ли им эти изображения. Данные этого эксперимента были количественно оценены как мера способности человека распознавать уже виденные сигналы (dprime).

Эксперимент с фМРТ позволил ученым проверить, в какой степени тау-ассоциированная дисфункция медиальных областей височной доли, отвечающих за эпизодическую память, зависит от наличия амилоидной патологии.

Для обработки полученной информации исследователи прибегли к ковариационному анализу (ANCOVA), где в качестве случайной величины использовали величину dprime, а значения концентраций тау-белка и бета-амилоида являлись количественными факторами. В качестве независимых переменных учитывали половозрастные характеристики, количество лет, затраченных на образование, а также степень когнитивных нарушений.

По результатам ANCOVA исследователи обнаружили значимое взаимодействие между положительными результатами на общий тау и Aβ42. Иными словами, связь между тау-патологией и способностью индивида к запоминанию информации была выявлена только в группе с высокими концентрациями бета-амилоида. У людей с обоими видами патологии память была значительно хуже, чем у тех, кто имел патологический тау, но не бета-амилоид, притом, что уровни гиперфосфорилированного тау были одинаковыми в обеих группах.

Гиппокамп и миндалевидное тело — основные компоненты сети эпизодической памяти. Данные фМРТ показали, что эти области становятся более активными в ответ на новые по сравнению с повторяющимися или знакомыми изображениями. Новые данные показывают, что повышение концентраций тау-белка связано с дисфункцией гиппокампа и дефицитом памяти, однако лишь при наличии сопутствующей амилоидной патологии. При этом ни для тяжести амилоидной патологии, ни для статуса гена ApoE не удалось обнаружить влияния на взаимосвязь между патологией тау и функцией гиппокампа и памятью.

По мнению авторов, полученные данные указывают на то, что устранение амилоидной патологии на преддеменционной стадии болезни Альцгеймера может улучшить функцию гиппокампа и память, даже если количество тау-белка в спинномозговой жидкости не изменится. В то же время снижение количества тау-белка у амилоид-отрицательных лиц может оказаться не результативным.