У 2022 році кожен дев’ятий американець віком від 65 років страждав на хворобу Альцгеймера , і незліченна кількість інших постраждали опосередковано як доглядачі, медичні працівники та платники податків.
Наразі ліків немає – доступні методи лікування в першу чергу зосереджені на профілактиці шляхом заохочення захисних факторів, таких як фізичні вправи та здорове харчування, і зменшення обтяжуючих факторів , таких як діабет і високий кров’яний тиск .
Одним з таких обтяжуючих факторів є вірусні інфекції . Дослідники виявили, що певні віруси , такі як вірус простого герпесу типу 1 (HSV-1, який викликає герпес), вірус вітряної віспи (VZV, який викликає вітряну віспу та оперізуючий лишай) і SARS-CoV-2 (який викликає COVID-19 ), можуть призводити до більш високого ризику хвороби Альцгеймера та деменції після інфекції.
З’ясування того, як і коли ці віруси сприяють виникненню захворювань, може допомогти вченим розробити нові методи лікування для запобігання деменції. Однак дослідники не змогли постійно виявляти підозрілі віруси в мозку людей, які померли від хвороби Альцгеймера.
Оскільки процес хвороби Альцгеймера може початися за десятиліття до появи симптомів, деякі дослідники припускають, що віруси діють на ранній стадії за принципом « наїзд і втік »; вони викликають каскад подій, які призводять до деменції, але вже почалися. Іншими словами, на той час, коли дослідники аналізують мозок пацієнтів, будь-які виявлені вірусні компоненти зникають, і важко встановити причинний зв’язок.
Ми є командою нейровірусологів , неврологів і нейробіологів , зацікавлених у ролі вірусів у нейродегенеративних захворюваннях. У нашому нещодавно опублікованому дослідженні ми використовуємо нову технологію для пошуку слідів цих вірусів у пацієнтів з хворобою Альцгеймера.
Зосередившись на найбільш вразливій точці входу в мозок, носі, ми виявили генетичну мережу, яка є доказом надійної вірусної відповіді.
Зосередження уваги на нюховій системі
Багато вірусів, пов’язаних із деменцією, включаючи віруси герпесу та вірус, що викликає COVID-19 , потрапляють у ніс і взаємодіють з нюховою системою.
Нюхова система постійно піддається бомбардуванню запахами, забруднювачами та хвороботворними мікроорганізмами. Частинки, які вдихаються через ніздрі, зв’язуються зі специфічними клітинами нюхових рецепторів у тканині, що вистилає носову порожнину.
Ці рецептори надсилають повідомлення іншим клітинам так званої нюхової цибулини, яка діє як релейна станція, яка передає ці повідомлення по довгих нервах нюхового тракту. Потім ці повідомлення передаються в область мозку, відповідальну за навчання та пам’ять, гіпокамп.
Гіпокамп відіграє важливу роль у приписуванні контекстної інформації запахам, наприклад, про небезпеку від неприємного запаху пропану або комфорт від запаху лаванди. Ця ділянка мозку також різко пошкоджується при хворобі Альцгеймера, спричиняючи руйнівний дефіцит навчання та пам’яті.
Для 85-90 відсотків пацієнтів з хворобою Альцгеймера втрата нюху є ранньою ознакою хвороби.
Механізм, що призводить до втрати нюху при хворобі Альцгеймера, відносно невідомий.
Подібно до м’язів, які атрофуються через недостатнє використання, вважається , що сенсорна депривація призводить до атрофії ділянок мозку, які спеціалізуються на інтерпретації сенсорної інформації. Потужний сенсорний вплив на ці області має вирішальне значення для підтримки загального здоров’я мозку.
Нюхове запалення і хвороба Альцгеймера
Ми припускаємо, що вірусні інфекції протягом життя є причиною хвороби Альцгеймера та потенційною мішенню ліків. Щоб перевірити цю ідею, ми використали нову сучасну технологію для дослідження мРНК і білкових мереж нюхової системи пацієнтів із хворобою Альцгеймера.
Організм використовує мРНК , яка транскрибується з ДНК, для перетворення генетичного матеріалу на білки. Організм використовує певні послідовності мРНК для виробництва мережі білків, які використовуються для боротьби з певними вірусами.
У деяких випадках організм продовжує активувати ці шляхи навіть після знищення вірусу , що призводить до хронічного запалення та пошкодження тканин. Визначення того, які послідовності мРНК і білкові мережі присутні, може дозволити нам певною мірою зробити висновок, чи реагує організм на вірусний патоген у якийсь момент.
Раніше секвенування мРНК у зразках тканин було складним, оскільки молекули дуже швидко розкладаються. Однак нова технологія спеціально вирішує цю проблему, вимірюючи невеликі підрозділи мРНК за раз замість того, щоб намагатися реконструювати всю послідовність мРНК відразу.
Ми використали цю технологію для секвенування мРНК зразків нюхової цибулини та нюхового тракту від шести людей із сімейною хворобою Альцгеймера, спадковою формою хвороби, та шести людей без хвороби Альцгеймера. Ми зосередилися на сімейній хворобі Альцгеймера, оскільки існує менша варіабельність захворювання, ніж спорадична або несімейна форма хвороби, яка може бути результатом ряду різних індивідуальних факторів і факторів середовища.
У зразках сімейної хвороби Альцгеймера ми виявили змінену експресію генів, що вказує на ознаки минулої вірусної інфекції в нюховій цибулині, а також запальні імунні реакції в нюховому тракті. Ми також виявили більш високі рівні білків, які беруть участь у демієлінізації в нюховому тракті зразків сімейної хвороби Альцгеймера, ніж у контрольній групі.
Мієлін — це захисний жировий шар навколо нервів, який дозволяє електричним імпульсам швидко й плавно переміщатися з однієї області мозку в іншу. Пошкодження мієліну зупиняє трансдукцію сигналу, що призводить до порушення нейронного зв’язку та, як наслідок, до нейродегенерації.
На підставі цих висновків ми припускаємо, що вірусні інфекції та викликані ними запалення та демієлінізація в нюховій системі можуть порушити функцію гіпокампу, порушуючи зв’язок із нюховою цибулиною. Цей сценарій може сприяти прискореній нейродегенерації, яка спостерігається при хворобі Альцгеймера.
Наслідки для здоров’я пацієнта
Епідеміологічні дані підтверджують роль вірусних інфекцій у розвитку хвороби Альцгеймера. Наприклад, вірус вітряної віспи пов’язаний із майже потрійним ризиком розвитку деменції протягом п’яти років після зараження для пацієнтів із оперізувальним висипом на обличчі.
Недавній звіт також виявив майже 70-відсоткове збільшення ризику отримати діагноз хвороби Альцгеймера протягом року після діагностики COVID-19 для людей старше 65 років.
Ці дослідження показують, що вакцинація може бути потенційним заходом для запобігання деменції. Наприклад, вакцинація проти вірусу сезонного грипу та оперізувального герпесу знижує ризик розвитку деменції на 29% і 30% відповідно.
Подальші дослідження того, як вірусні інфекції можуть спровокувати нейродегенерацію, можуть допомогти у розробці противірусних препаратів і вакцин проти вірусів, пов’язаних із хворобою Альцгеймера.
