Болезнь Альцгеймера: загадочное слабоумие

При морфологических исследованиях, проведенных американскими учеными М. Месуламом и Дж. Койлом, было обнаружено, что при болезни Альцгеймера происходит дегенерация холинергических (то есть содержащих ацетилхолин) нейронов, длинные отростки которых буквально пронизывают весь мозг, простираясь от базальной его части до гиппокампа и коры. Почему же происходит разрушение нервных клеток? Нейроморфологи стремятся понять, в чем здесь причина. Ведь при этом мозг лишается структурных компонентов образования ацетилхолина, столь важного вещества для нормального функционирования мозга. Один из ведущих специалистов по нейрогуморальнй регуляции профессор Массачусетского технологического института Р. Вуртман считает, что одним из возможных механизмов дегенерации нервных клеток является саморазрушение мембран нейронов. Дело в том, что холинергические нейроны используют холин в двух целях: в качестве предшественника ацетилхолина и как составную часть фосфатидилхолина - важного структурного компонента клеточных мембран. Испытывая недостаток в свободном холине, уровень которого при болезни Альцгеймера также снижается, окончания холинергических нейронов и сами нервные клетки начинают "пожирать" самих себя - чтобы синтезировать ацетилхолин, расщепляют фосфатидилхолин, входящий в состав их собственных мембран. Разумеется, если из фундамента здания вынимать по кирпичику, оно, в конце концов, рухнет. Вот и при болезни Альцгеймера это приводит к разрушению нервных клеток и окончаний.

Уменьшение выработки ацетилхолина в центральной нервной системе сопровождается падением содержания норадреналина, серотонина и соматостатина в мозге. Вероятно, это вторичные, опосредованные процессы. Первичным является снижение ацетилхолина, о чем свидетельствуют, хоть пока и немногочисленные, но в определенной мере обнадеживающие результаты первых экспериментов (введение в организм экзогенного холина) по лечению болезни Альцгеймера.

Помимо ацетилхолиновой теории, существует еще пять точек зрения на механизм возникновения болезни и ее развития. Теория генетических аномалий, сторонники которой считают, что в основе данной патологии лежит наследственный фактор; теория накопления белков, объясняющая гибель нейронов воздействием на них белковых субстратов, отличных от белков, синтезируемых в организме; гипотеза инфекции, согласно которой существуют специфические вирусные агенты - прионы, вызывающие болезнь Альцгеймера; теория токсина, по которой заболевание возникает вследствие влияния на нервные структуры солей алюминия, попадающих в организм с питьевой водой, продуктами питания, лекарственными препаратами; и, наконец, теория сосудистой недостаточности, постулирующая уменьшение количества крови, притекающей к отдельным областям мозга, в качестве основного фактора возникновения патологического процесса.

Все эти теории сосредоточивают внимание на какой-то одной группе признаков, в той или иной степени присущих болезни Альцгеймера. Не уподобляются ли сторонники каждого направления персонажам известной притчи о шести слепцах, которые, ощупывая слона, решили, что он похож на стену, копье, змею, дерево, веер и канат, в зависимости от того, к какой части тела прикасались их руки? Действительно, отдельные элементы (хобот, ноги, хвост и т. п.) похожи на эти предметы, но слепцы не смогли представить слона целиком и тем самым познать его сущность. Так пока обстоит дело и с болезнью Альцгеймера. Настало время сплотить усилия перед решающим штурмом таинственной болезни.

Трансплантация - пересадка различных органов уже вступила в зрелый период своего развития. Из лабораторного метода изучения регенераторных свойств тканей она переросла в способ лечения различных заболеваний путем восстановления нарушенной структурной организации. История медицины насчитывает тысячи выполненных в различных клиниках пересадок почек, сотни случаев трансплантации печени, десятки пересадок сердца. Исходы этих операций не всегда утешительны. Основной причиной отторжения чужого донорского органа является иммунологическая несовместимость пересаживаемой ткани и соответствующей ей ткани, так называемый трансплантационный иммунитет. Подавление трансплантационного иммунитета решило бы проблемы пересадок органов, открыло бы широкие возможности для спасения многих человеческих жизней. Пока, к сожалению, эффективность всех известных способов преодоления реакции отторжения оставляет желать лучшего.

Существует лишь один иммунологически привилегированный орган, для которого проблемы трансплантационного иммунитета практически не существует. Это - головной мозг. Причин здесь несколько. Во-первых, отсутствие в мозге лимфатических узлов, являющихся основным источником клеток иммунной системы; во-вторых, особое строение стенок сосудов и желудочков головного мозга, создающее так называемый гематоэнцефалический барьер, препятствующий воздействию иммунной системы: в-третьих, отсутствие (или наличие в крайне незначительном количестве) на мембране нейронов в отличие от всех других видов клеток специальных белковых молекул, кодируемых генами гистосовместимости, которые определяют "чужака" в пересаженной ткани и отторгают ее.

Эти обстоятельства побудили исследователей заняться изучением возможности трансплантации нервной ткани для лечения заболеваний мозга, связанных с дегенерацией определенных групп нейронов. Многочисленные эксперименты показали, что для успешного осуществления пересадок нервной ткани важны два фактора: возраст донора - животного, от которого берутся нейроны для трансплантации, и хорошее кровоснабжение мозга у реципиента - животного, которому пересаживают мозговую ткань.

Еще в 1940 году сотрудник Оксфордского университета в Англии У. Гро Кларк осуществил успешную пересадку эмбриональных нейронов коры мозга в боковые желудочки мозга новорожденных крольчат. С тех пор исследования по трансплантации эмбриональной нервной ткани в мозг взрослых животных успешно развиваются. Среди многих ученых, занимающихся этой проблемой, следует отметить внесших большой вклад в ее решение - советского исследователя Л. Полежаева, шведа А. Бьерклунда, американцев Г. Даса, Дж. Альтмана и Р. Лунда, англичанина А. Файна. Их работы составили канву тех знаний о трансплантации нервной ткани, на основе которых сейчас успешно разрабатываются экспериментальные способы лечения нервно-психических заболеваний.

Первой моделью, на которой изучалась возможная эффективность трансплантации нейронов, была болезнь Паркинсона. Она вызывалась у крыс введением 6-гидро-ксидофамина или электрическим разрушением дофаминергических нейронов черной субстанции. Пересадка таким животным кусочка мозга эмбрионов, взятых из соответствующей зоны, приводила к исчезновению позиционной асимметрии у больных крыс. У. Фрид и Р. Уайет из Национального института неврологии (США) обнаружили, что пересадка клеток мозгового вещества надпочечников также устраняет у крыс признаки паркинсонизма. Оказывается, извлеченные из надпочечников клетки способны продуцировать, помимо присущего им адреналина, и дофамин, что восполняет дефицит медиатора при болезни Паркинсона.

А. Бьерклунд и Ф. Гейндж из Каролинского университета в Стокгольме пересаживали кусочки эмбрионального мозга, содержащие холинергические нейроны, крысам с экспериментальной болезнью Альцгеймера, вызванной уничтожением ацетилхолиновых нервных клеток, с помощью введения в соответствующие структуры мозга иботеновой кислоты. Иботеновая кислота избирательно разрушает нейроны, содержащие ацетилхолин, оставляя неповрежденными нервные клетки, синтезирующие другие медиаторы. Трансплантация, осуществленная шведскими учеными, оказалась успешной - симптомы болезни Альцгеймера устранялись.