«В течение многих лет было известно, что болезнь Альцгеймера начинается в области мозга, известной как энторинальная кора», — сказал соавтор исследования Скотт А. Смолл, доктор медицины, профессор неврологии Бориса и Роуз Кац, профессор радиологии и директор отделения болезни Альцгеймера. Центр исследования болезней. «Но это исследование впервые показало на живых пациентах, что оно начинается именно в латеральной энторинальной коре, или LEC.
LEC считается воротами в гиппокамп, который играет ключевую роль в консолидации долговременной памяти. , среди других функций. Если поражен LEC, будут затронуты и другие аспекты гиппокампа ».
Исследование также показывает, что со временем болезнь Альцгеймера распространяется из LEC непосредственно в другие области коры головного мозга, в частности, теменную кору, область мозга, участвующую в различных функциях, включая пространственную ориентацию и навигацию. Исследователи подозревают, что болезнь Альцгеймера распространяется «функционально», то есть путем нарушения функции нейронов в LEC, что затем ставит под угрозу целостность нейронов в прилегающих областях.Третий важный вывод исследования заключается в том, что дисфункция LEC возникает, когда одновременно существуют изменения тау-белка и белка-предшественника амилоида (APP). «LEC особенно уязвим для болезни Альцгеймера, потому что он обычно накапливает тау, который сенсибилизирует LEC к накоплению APP. Вместе эти два белка повреждают нейроны в LEC, создавая основу для болезни Альцгеймера», — сказала соавтор исследования Карен Э. Дафф, доктор философии, профессор патологии и клеточной биологии (в психиатрии и в Институте Тауба по исследованию болезни Альцгеймера и старения мозга) в CUMC и в Психиатрическом институте штата Нью-Йорк.
В исследовании ученые использовали вариант фМРТ с высоким разрешением для картирования метаболических дефектов в головном мозге 96 взрослых, участвовавших в Колумбийском проекте по проблемам старения Вашингтон-Хайтс-Инвуд (WHICAP). На момент включения в исследование все взрослые не страдали деменцией.«Исследование WHICAP, проведенное доктором Ричардом Майё, позволяет нам наблюдать за большой группой здоровых пожилых людей, у некоторых из которых развилась болезнь Альцгеймера», — сказал доктор Смолл. «Это исследование дало нам уникальную возможность представить и охарактеризовать пациентов с болезнью Альцгеймера на самой ранней, доклинической стадии».За 96 взрослыми наблюдали в среднем 3,5 года, за это время было обнаружено, что у 12 человек болезнь Альцгеймера прогрессировала в легкой форме.
Анализ исходных изображений фМРТ этих 12 человек показал значительное снижение объема церебральной крови (CBV) — показателя метаболической активности — в LEC по сравнению с 84 взрослыми, не страдающими деменцией.Вторая часть исследования была посвящена роли тау-белка и APP в дисфункции LEC. В то время как предыдущие исследования предполагали, что дисфункция энторинальной коры головного мозга связана с аномалиями как тау-белка, так и APP, не было известно, как эти белки взаимодействуют, чтобы управлять этой дисфункцией, особенно при доклинической болезни Альцгеймера.Чтобы ответить на этот вопрос, объяснил первый автор Усман Хан, докторант из лаборатории доктора Смолла, команда создала три модели мышей, одну с повышенным уровнем тау в LEC, одну с повышенным уровнем APP и одну с повышенный уровень обоих белков.
Исследователи обнаружили, что дисфункция LEC наблюдалась только у мышей с тау и APP.Исследование имеет значение как для исследований, так и для лечения. «Теперь, когда мы точно определили, где начинается болезнь Альцгеймера, и показали, что эти изменения можно наблюдать с помощью фМРТ, мы можем обнаружить болезнь Альцгеймера на самой ранней доклинической стадии, когда болезнь может быть более излечима и до того, как она распространится на другие области мозга, "сказал доктор Смолл.
Кроме того, говорят исследователи, новый метод визуализации можно использовать для оценки эффективности перспективных лекарств от болезни Альцгеймера на ранних стадиях болезни.Статья называется «Молекулярные факторы и корковое распространение дисфункции латеральной энторинальной коры при доклинической болезни Альцгеймера». Другие участники — Ли Лю, Франк Провенцано, Диего Берман, Катерина Профачи, Ричард Слоан и Ричард Мэйо, все из CUMC.
Исследование было поддержано грантами Национальных институтов здравоохранения (AG034618, AG025161, AG07232, AG037212, NS074874 и HL094423.