Исследователи показали, что наследственная болезнь Альцгеймера может передаваться через пересадку костного мозга или простое переливание крови. Когда стволовые клетки костного мозга мышей, несущих ген болезни, пересаживали здоровым мышам, у последних болезнь развивалась ускоренными темпами. Полученные результаты позволяют предположить, что, вопреки общепринятой гипотезе, патофизиология заболевания может иметь системное происхождение.
Переливание крови и тромбоцитов, трансплантация органов и костного мозга, а также клеточная терапия являются важнейшими клиническими мероприятиями. Однако, несмотря на то, что они позволяют лечить сложные патологии, все еще существуют опасения по поводу их безопасности. Их применение не только требует повышенной бдительности в отношении иммунных реакций реципиентов, но и чревато передачей, в частности, прионных заболеваний.
Прионные заболевания — это нейродегенеративные состояния, характеризующиеся инфекционным белком (прионом), который может передаваться от человека к человеку и ятрогенно, то есть посредством медицинских вмешательств; например, в результате переливания крови или загрязненных хирургических инструментов. Они также могут передаваться между видами по пищевой цепочке и присутствуют у многих млекопитающих, таких как крупный рогатый скот и олени. Самые известные примеры — болезнь Крейтцфельдта-Якоба или «коровье бешенство».
Недавно было высказано предположение, что болезнь Альцгеймера может быть прионной болезнью, при которой за заражение отвечают неправильно сформованные бета-амилоидные белки. Имеются сообщения о передаче болезни от человека к человеку через зараженный гормон роста гипофиза человека (c-hGH). Хотя после введения гормона пациенты умирали от коровьего бешенства в соответствии с первоначальным диагнозом, посмертные исследования выявляли значительное количество бета-амилоидных бляшек в мозге.
С другой стороны, исследования показали, что бета-амилоидные белки, присутствующие в крови, могут пересекать гематоэнцефалический барьер и вносить существенный вклад в патогенез болезни Альцгеймера. Эти данные противоречат общепринятой гипотезе заболевания, согласно которой накопление этого белка имеет преимущественно церебральное происхождение. Однако эти исследования не смогли окончательно определить, можно ли связать бета-амилоидные бляшки, образующиеся в мозге, с механизмом прионных заболеваний.
Новое исследование ученых из Университета Британской Колумбии, похоже, подтверждает эти наблюдения, показывая, что наследственная болезнь Альцгеймера может передаваться через пересадку костного мозга или переливание крови. «Это подтверждает идею о том, что болезнь Альцгеймера — системное заболевание, при котором амилоиды, экспрессирующиеся за пределами мозга, вносят свой вклад в патологию центральной нервной системы«, — объясняет в пресс-релизе соавтор исследования Уилфред Джеффрис. На основании своего открытия исследователи предлагают проверять доноров крови, тканей, органов и стволовых клеток на наличие болезни Альцгеймера, чтобы избежать ее непреднамеренной передачи. Результаты исследования подробно изложены в журнале Stem Cell Reports ISSCR.
Когнитивное снижение уже через 6 месяцев после трансплантации
Чтобы определить, может ли амилоид системного происхождения вызывать болезнь Альцгеймера, исследователи пересадили стволовые клетки из костного мозга мышей, несущих вариант гена, экспрессирующего человеческий белок-предшественник амилоида (APP). При неправильном формировании этот белок образует амилоидные бляшки, характерные для этого заболевания. Трансплантация проводилась мышам, у которых ген APP был деактивирован, и другой партии, несущей нормальный (или активированный) ген APP.
Исследователи обнаружили, что у пересаженных мышей симптомы когнитивного спада проявились гораздо быстрее, чем у мышей-доноров. У мышей-доноров изменения в мозге проявились между 9 и 10 месяцами, а признаки когнитивного спада — между 11 и 12 месяцами. Это проявляется в отсутствии страха и потере кратковременной и долговременной памяти. У пересаженных пациентов, напротив, симптомы проявились в течение 6 месяцев после трансплантации.
Что еще более удивительно, у мышей с деактивированным APP симптомы заболевания проявились через 6 месяцев после пересадки, в то время как у мышей с активированным геном когнитивные нарушения наблюдались через 9 месяцев. «Тот факт, что мы наблюдали значительные поведенческие различия и снижение когнитивных способностей у деактивированным APP мышей в 6 месяцев, был удивительным, но в то же время интригующим, поскольку он просто показывает, что начало болезни ускоряется после ее пересадки«, — объясняет ведущий автор исследования Чаахат Сингх из Университета Британской Колумбии. Кроме того, у обеих групп пересаженных мышей наблюдались молекулярные и клеточные характеристики, характерные для этого заболевания, такие как гиперпроницаемость гематоэнцефалического барьера и накопление амилоидных белков в мозге.
Эти результаты позволяют предположить, что болезнь может передаваться здоровым организмам, не имеющим генетической предрасположенности. Кроме того, учитывая, что пересаженные стволовые клетки были гемопоэтическими (способными дифференцироваться в клетки крови и иммунитета, но не в нейроны), наличие амилоида в мозге деактивированным APP мышей показывает, что болезнь может быть вызвана белками, вырабатываемыми вне центральной нервной системы. Исследование также указывает на возможность межвидовой передачи вируса, поскольку ген APP у мышей, ставших донорами стволовых клеток, принадлежит человеку.
В качестве следующего шага эксперты планируют изучить, возможен ли обратный эффект, то есть может ли пересадка тканей от нормальных мышей мышам с наследственной болезнью Альцгеймера ослабить развитие заболевания. Также планируется проверить, передается ли болезнь при других видах трансплантации или переливания крови, и расширить исследование на межвидовую передачу заболевания.
