Повышенный уровень муравьиной кислоты в моче оказался ранним признаком болезни Альцгеймера

Уровень муравьиной кислоты в моче повышается на самых ранних стадиях когнитивных нарушений и может выступать одним из первых предикторов болезни Альцгеймера. Об этом сообщается в исследовании, опубликованном в Frontiers in Aging Neuroscience. Ученые также обнаружили, что знание уровней муравьиной кислоты и формальдегида в дополнение к биомаркерам плазмы крови повышает точность определения стадии заболевания, и предлагают использовать анализ мочи на муравьиную кислоту для массового скрининга населения.

Заболеваемость болезнью Альцгеймера с каждым годом растет, и сегодня это самая распространенная форма деменции с тяжелыми когнитивными и поведенческими расстройствами. Точный механизм развития заболевания по-прежнему изучается, а пока лидирующую позицию занимает теория отложения агрегатов бета-амилоида, аномальное накопление тау-белка в головном мозге, их цитотоксичность и, как следствие, повреждение синаптических контактов и гибель нейронов.

Основным лечением болезни Альцгеймера остается лишь симптоматическое, а разработка лекарств, которые будут направленны на саму причину заболевания — крайне актуальная задача современной медицины. Например, предложен способ снижения тау-белка с помощью белка с доменом цинковых пальцев.

Болезнь Альцгеймера долго протекает в скрытой форме, и важно воздействовать на причину болезни еще до начала заметных симптомов, пока повреждения нервной системы не станут слишком велики. Поставить диагноз человеку, у которого патология пока никак себя не проявила, можно только путем поголовного обследования всех людей из группы риска, а в случае болезни Альцгеймера речь идет о каждом пожилом жителе Земли. Для массового скрининга не подходят сложные, долгие или дорогостоящие методы исследования, такие как, например позитронно-эмиссионная компьютерная томография или забор спинномозговой жидкости.

Го Цихао (Guo Qihao) и его коллеги из Шанхайского университета Джао Тонг исследовали муравьиную кислоту в моче как потенциальный ранний маркер болезни Альцгеймера. Ранее эта же команда обнаружила корреляцию между повышенными уровнями формальдегида и нарушением когнитивных функций пациентов. Избыток формальдегида, так называемый «формальдегидный стресс» индуцирует повреждение нейронов. Кроме того, формальдегид способен инициировать фосфорилирование и агрегацию тау-белка и отложение бета-амилоида. Муравьиная кислота образуется из формальдегида и частично выводится с мочой в виде формиата. Содержание муравьиной кислоты в моче отражает интенсивность метаболизма формальдегида, а наблюдение за изменениями ее уровня в динамике может значительно повысить шансы диагностировать болезнь Альцгеймера на ранних стадиях.

Исследование включало 574 участника, каждый из которых прошел ряд стандартных нейропсихологических тестов для оценки когнитивного статуса. По результатам тестирования было определено 5 групп: 71 человек с нормальной когнитивной функцией, 101 со снижением когнитивных функций по субъективным ощущениям, 131 с легкими когнитивным нарушениями, 158 с умеренными когнитивным нарушениями и 113 с диагнозом болезнь Альцгеймера. Выделенные группы можно рассматривать как стадии усугубления нейродегенерации от бессимптомных форм до тяжелой необратимой деменции.

Уровни муравьиной кислоты в моче были статистически достоверно выше во всех четырех группах по сравнению со здоровой (p < 0,05), при этом значимо не различались между собой. В то же время определение суммарного содержания муравьиной кислоты и формальдегида в моче преобладала у пациентов с болезнью Альцгеймера над остальными.

Всего 245 участников прошли позитронно-эмиссионную томографию головного мозга для визуализации амилоида. Никакой взаимосвязи между муравьиной кислотой и отложениями бета-амилоидных бляшек обнаружено не было. Сами ученые предполагают, что это может быть связано с малым количеством обследованных пациентов. Для уточнения результатов нужно больше данных, которые тяжело получить, поскольку не всем людям подходит введение токсичного контрастного вещества во время исследования.

К биомаркерам плазмы крови при болезни Альцгеймера относятся различные тау-белки (P-tau181, T-tau), бета-амилоиды (Aβ42, Aβ40) и другие. Эти маркеры применяются, в том числе, для прогнозирования стадии развития болезни Альцгеймера. Известно, что чем больше маркеров использовано, тем достовернее результат. Использование маркеров плазмы с учетом муравьиной кислоты и формальдегида в моче значительно повысило точность прогноза (площадь под кривой ошибок 0,905) по сравнению с изолированным использованием биомаркеров крови (площадь под кривой ошибок 0,805).

Изменения содержания формальдегида и, как следствие, муравьиной кислоты — ранее неучтенные метаболические нарушения при болезни Альцгеймера. Повышение уровня муравьиной кислоты в моче наблюдалось у группы с самыми ранними когнитивными нарушениями. Это говорит о возможном простом способе обнаруживать болезнь Альцгеймера еще до начала неврологических симптомов.

Болезнь Альцгеймера активно изучается и продолжает удивлять мир новыми особенностями, механизм многих из которых только предстоит быть изученным. На отложение бета-амилоида неожиданный эффект оказал препарат — глиптин, применяемый ранее исключительно для лечения сахарного диабета. А в хмеле найдены вещества, которые могут стать биологической активной добавкой для профилактики болезни Альцгеймера.