Единственная бессонная ночь увеличила количество тау-белка в крови
Даже одной ночи без сна достаточно, чтобы в крови человека выросло количество тау-белка — маркера болезни Альцгеймера. Это выяснили шведские ученые в ходе эксперимента с участием 15 здоровых добровольцев. Концентрация других маркеров поражения нервной ткани при этом не изменилась, а также неясно, что именно вызывает накопление тау в крови. Работа опубликована в журнале Neurology.
Болезнь Альцгеймера связана с накоплением в головном мозге двух типов агрегатов — бета-амилоида и тау-белка. Бета-амилоид образуется из белка-предшественника, который пронизывает мембрану нервных клеток, поэтому агрегаты амилоида скапливаются в межклеточном пространстве (их называют амилоидными бляшками). Тау же в норме находится внутри клеток, где стабилизирует работу клеточного скелета, поэтому и его агрегаты обычно внутриклеточные (их называют нейрофибриллярными тяжами).
Одним из факторов риска, которые приближают развитие болезни Альцгеймера, считают недосып. Кроме того, у пациентов с этой болезнью часто встречаются нарушения сна. Тем не менее, до сих пор неизвестно, как именно недостаток сна влияет на развитие болезни: недосып может приближать болезнь, болезнь — нарушать сон, а недосып — усиливать повреждения.
В 2018 году ученые из Калифорнии обнаружили, что достаточно одной бессонной ночи, чтобы в спинномозговой жидкости людей выросло количество бета-амилоида. Теперь Кристиан Бенедикт (Christian Benedict) из Университета Уппсалы вместе с коллегами решил проверить, что происходит с другими биомаркерами болезни Альцгеймера — также после одной ночи без сна. Для этого ученые отобрали 15 добровольцев-мужчин возрастом около 22 лет. Все они были здоровы, регулярно и хорошо спали, не принимали психотропных препаратов, не курили и не злоупотребляли алкоголем.
Участники испытания приходили в медицинский центр, не зная, предстоит ли им спать или бодрствовать ночью, поэтому не могли отоспаться заранее. В клинике они находились в основном в сидячем положении, как днем, так и ночью, когда они не спали. Чтобы держаться в состоянии бодрствования, они могли играть в компьютерные игры, смотреть фильмы или общаться друг с другом. После этого исследователи брали у участников образцы крови и подсчитывали в них концентрацию разных биомаркеров.
Обычно за время сна концентрация бета-амилоида и тау в крови изменяется. Поэтому, чтобы оценить рост количества биомаркеров, ученые сравнивали их концентрации вечером и утром. Оказалось, что после обычной ночи для тау-белка эта разница выросла на 1,8 процента по сравнению с контролем, а после бессонной — на 17 процентов (p = 0,035). Подобных различий для концентрации бета-амилоида и других маркеров патологии нервной ткани исследователи не обнаружили.
Таким образом ученые получили еще одно подтверждение тому, что нарушения сна могут быть связаны с развитием болезни Альцгеймера. Правда, в этом исследовании они обнаружили достоверные отличия только для тау-белка, но не для бета-амилоида, однако это может быть связано с тем, что они измеряли их концентрации только в крови, а предыдущие авторы — в спинномозговой жидкости. Следующим этапом работы, по мнению исследователей, должны стать эксперименты со сдвинутым режимом дня, какой бывает у людей, работающих в ночные смены. В любом случае, ученым предстоит выяснить, является ли накопление тау следствием стресса после бессонной ночи, или проблема только в том, что в отсутствие сна организм не может метаболизировать тау, скопившийся за предыдущий день.
Ранее ученые обнаружили, что бессонная ночь также вызывает повышенную тревожность, а регулярный сон, напротив, позволяет избежать сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, оказалось, что одна-единственная мутация на несколько часов снижает потребность во сне. А о том, что еще известно про сон и бессонницу, читайте в нашем тексте «Хорошо твои слова баюкают».
Полина Лосева
Также на когнитивное снижение повлияли варианты Гена APOE: аллель APOE4 его ускорила, а аллель APOE2 — замедлила
Исследователи из Колумбии и США изучили, как генотип аполипопротеина и годы образования влияют на когнитивные функции при наследственной болезни Альцгеймера. Выяснилось, что у носителей мутации PSEN1 E280A, связанной с семейной болезнью Альцгеймера, когнитивное снижение наступает раньше и развивается быстрее, если у них в то же время есть аллель APOE4, а у таких же носителей, но с аллелью APOE2, это снижение происходит медленнее. Также более медленное снижение когнитивных способностей было характерно для пациентов, которые больше лет жизни потратили на учебу, — и это к тому же ослабляло влияние особенно опасных вариантов APOE. Результаты опубликованы в Nature Communications. При семейной или наследственной болезни Альцгеймера (БА) когнитивный спад наступает рано и за несколько лет прогрессирует до слабоумия. Семейную болезнь Альцгеймера вызывают некоторые мутации, например, мутация E280A в гене мембранного белка пресенелина PSEN1. Еще один ген, влияющий на развитие и течение БА — ген белка аполипопротеина Е (APOE). Разные варианты этого гена связаны с большим или меньшим риском спорадической (ненаследственной) болезни Альцгеймера: аллель APOE4 повышает риск, а аллель APOE2 снижает его. О том, как варианты APOE влияют на развитие семейной БА известно мало. Одно небольшое исследование показало, что деменция у носителей мутации PSEN1 E280A наступает раньше, если у них есть аллель APOE4. Другое исследование не обнаружило влияния APOE4, но выявило, что аллель APOE2 задерживает клиническое начало заболевания примерно на 8 лет. Кроме того, на развитие БА влияют другие факторы: образ жизни, социально-экономические условия и другие показатели здоровья. Стефани Лангелла (Stephanie Langella) из Гарвардской медицинской школы вместе с коллегами из Колумбии и США решила выяснить, как варианты APOE и количество лет учебы влияют на когнитивные показатели пациентов с наследственной БА (исследователи не выделяли отдельно высшее образование или ученую степень, а смотрели именно на число лет, уделенных образованию). Для этого они проанализировали данные 675 носителей мутации E280A и 594 пациентов, у которых этой мутации не было. Носители и неносители мутации были членами одних и тех же семей. Ученые сравнивали баллы пациентов в краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), которую используют для диагностики клинических проявлений деменции. Баллы MMSE у носителей и неносителей мутации PSEN1 E280A начинали различаться уже в возрасте 31,5 года — с этого момента когнитивные показатели носителей снижаются намного быстрее. У пациентов с мутацией E280A, у которых также была аллель APOE4 (141 человек), клиническое начало БА было более ранним, а у пациентов с мутацией E280A, но без аллели APOE4 (534 человека) — наоборот, наступало позже. Расхождения начинались в возрасте 44,3 лет — как раз во столько появляются первые признаки болезни Альцгеймера у пациентов с наследственной формой. Другая аллель, APOE2, напротив, была связана с более медленным когнитивным снижением в группе носителей PSEN1 E280A. А вот когнитивные траектории пациентов без мутации E280A были примерно одинаковыми и не зависели в от варианта APOE. Также исследователи обнаружили, что возраст начала клинических проявлений БА у пациентов с мутацией PSEN1 E280A зависел от количества лет, которые они потратили на учебу. Их когнитивные показатели снижались тем медленнее, чем больше они учились, — и это проявлялось особенно сильно у носителей аллели APOE4 и неносителей APOE2. То есть отрицательный эффект аллели APOE4 ослаблялся. Почти то же было и с неносителями мутаций, связанных с БА: более долгая учеба была связана с более высокими баллами MMSE, но здесь варианты APOE роли не играли. Пока не ясно, как именно аллель APOE4, связанная с большим риском, ухудшает течение семейной болезни Альцгеймера, и как другая аллель — APOE2 — от нее защищает. Но, как видно, большая продолжительность учебы снижает дополнительный риск. А иногда от вредного действия мутаций защищают другие мутации. Недавно исследователи обнаружили мутацию, которая отсрочила развитие семейной болезни Альцгеймера у мужчины. Это был редкий вариант гена RELN — H3447R или RELN-COLBOS. Клинические проявления начались у пациента почти на 20 лет позже обычного. Мужчина был не первым счастливчиком: до этого подобный случай был с женщиной, у нее мутация была как раз в гене APOE.