Ученые из Японии определили метаболические соединения в крови, которые связаны с деменцией.
Исследование показало, что уровни 33 метаболитов различались у пациентов с деменцией по сравнению с пожилыми людьми без каких-либо заболеваний. Их результаты, опубликованные на этой неделе в PNAS , однажды могут помочь в диагностике и лечении деменции.
«Метаболиты - это химические вещества, образующиеся в результате жизненно важных химических реакций, происходящих в клетках и тканях», - сказал первый автор доктор Такаюки Теруя, который работает в отделении клеток G0 в Окинавском институте науки и технологий аспирантуры (OIST). «Наше тело обычно поддерживает эти уровни в равновесии, но с возрастом и при развитии таких заболеваний, как слабоумие, эти уровни могут колебаться и меняться».
Деменция - это не просто заболевание, а общий термин, используемый для описания набора симптомов, включая медленное, но обычно необратимое снижение способности запоминать, думать, принимать решения или выполнять повседневные действия. Из всех болезней, связанных со старением, деменция является одним из самых серьезных не только для пациентов и их семей, но и для общества в целом: по оценкам, 55 миллионов человек во всем мире живут с этим заболеванием.
Хотя ученые знают, что деменция вызвана повреждением нервов, точная причина этого повреждения и методы его обнаружения и лечения остаются неуловимыми.
В ходе исследования группа исследователей проанализировала образцы крови, взятые у восьми пациентов с деменцией, а также у восьми здоровых пожилых людей. Они также собрали образцы у восьми здоровых молодых людей, чтобы использовать их в качестве справочной информации. В отличие от большинства исследований, посвященных анализу метаболитов в крови , это исследование включало соединения, обнаруженные в эритроцитах.
«С клетками крови трудно обращаться, потому что они претерпевают метаболические изменения, если их не лечить даже в течение короткого периода времени», - пояснил доктор Теруя.
Однако группа исследователей недавно разработала способ стабилизации метаболитов в эритроцитах, что позволило им впервые изучить взаимосвязь между активностью эритроцитов и деменцией.
Красный показывает высокие уровни соединения, синий показывает низкие уровни соединения. Тепловая карта показывает связь между определенными метаболитами и деменцией. Соединения в подгруппе А обычно были выше у пациентов с деменцией и ниже у здоровых пожилых людей. Соединения в подгруппе BE показали противоположный эффект. Предоставлено: Окинавский институт науки и технологий.
Ученые измерили уровни 124 различных метаболитов в цельной крови и обнаружили, что 33 метаболита, разделенные на 5 различных подгрупп, коррелируют с деменцией. Уровень семи из этих соединений увеличился у пациентов с деменцией, в то время как 26 из этих соединений показали снижение уровня. 20 из них, в том числе девять, которые были в большом количестве в красных кровяных тельцах, ранее не были связаны с деменцией.
«Идентификация этих соединений означает, что мы на один шаг ближе к возможности молекулярной диагностики деменции», - сказал старший автор исследования, профессор Мицухиро Янагида, возглавляющий отдел клеток G0 в OIST.
Семь метаболитов, уровень которых был повышен у пациентов с деменцией, были обнаружены в плазме крови и принадлежали к подгруппе метаболитов А. Важно отметить, что считается, что некоторые из этих соединений обладают токсическим действием на центральную нервную систему.
«Еще слишком рано говорить, но это может указывать на возможную механическую причину деменции, поскольку эти соединения могут привести к поражению мозга», - сказал профессор Янагида.
Исследовательская группа планирует проверить эту идею на следующих этапах своего исследования, выяснив, может ли увеличение этих метаболитов вызывать деменцию на животных моделях, например, на мышах.
Остальные 26 соединений, количество которых снизилось у пациентов с деменцией по сравнению со здоровыми пожилыми людьми, принадлежали к четырем другим подгруппам метаболитов , BE.
Шесть метаболитов, уровень которых снизился у пациентов с деменцией, были классифицированы в подгруппу B из-за их схожей структуры. Эти метаболические соединения являются антиоксидантами, которые защищают клетки и ткани, уменьшая повреждения, вызываемые свободными радикалами - нестабильными молекулами, образующимися в результате химических реакций в клетках. Исследователи обнаружили, что эти антиоксидантные соединения, полученные с пищей, были в большом количестве в красных кровяных тельцах здоровых пожилых людей.
«Возможно, красные кровяные тельца доставляют не только кислород, но и важные метаболиты, которые защищают нервную систему от повреждений», - сказал доктор Теруя.
Остальные подгруппы содержат соединения, которые, по мнению исследователей, играют роль в снабжении питательными веществами, поддержании запасов энергии и защите нейронов от повреждений.
«В будущем мы надеемся начать некоторые интервенционные исследования, либо добавляя к пациентам с деменцией метаболические соединения в подгруппах BE, либо путем ингибирования нейротоксинов из подгруппы A, чтобы увидеть, может ли это замедлить, предотвратить или даже обратить вспять симптомы деменции ", - сказал профессор Янагида.
