Модели для изучения болезни альцгеймера

Цель

Проверить достоверность работы нового диагностического метода EyeMove; рассказать о новом неинвазивном методе диагностики EyeMove, позволяющем за 15 минут определить наличие болезни Альцгеймера или предрасположенности к ней; изучить литературу по теме и провести исследование с помощью компьютерной программы EyeMove.

Описание

Болезнь Альцгеймера − это прогрессирующее и летальное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся постепенным нарушением когнитивных функций. При гистологическом исследовании в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера находят увеличенное количество бета-амилоидного пептида и тау-белка. Их обнаруживают в различных областях мозга, включая кору больших полушарий, гиппокамп, базальные ганглии, таламус и даже мозжечок. Современные методы диагностики заболевания включают в себя как лабораторные, так и инструментальные методики. Однако каждый из них имеет ряд клинических ограничений.

EyeMove – современная программа диагностики болезни Альцгеймера. В программе демонстрируются изображения, за которыми испытуемый должен следить глазами. В этот момент записывается движение глаз с помощью камеры мобильного телефона или компьютера, после чего происходит анализ параметров саккадических движений глаз, таких как время реакции, время движения глаз, траектория движения глаз. У здорового человека среднее время реакции от 170 до 200 мс, у больного – уже больше 200 мс, а норма времени движения глаза не должна превышать 100 мс. Это первый признак нарушения работы головного мозга. С помощью данного проекта всего за несколько минут можно оценить состояние человека.

Было протестировано 15 заведомо здоровых людей. Параметры движения глаз испытуемых этой группы находились в пределах нормальных значений, в связи с чем можно говорить о достоверности полученных с помощью программы EyeMove результатов.

Авторами была отобрана группа из 9 человек, у которых есть предрасположенность к заболеванию или же болезнь Альцгеймера уже диагностирована. У испытуемых этой группы были выявлены явные отклонения от нормы, что даёт основания говорить о возможном развитии или наличии патологического процесса у испытуемых.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Компьютер с диагностической программой EyeMove и камерой

Результаты

В результате проведённого исследования было установлено, что такой способ программной диагностики, как EyeMove, позволяет обнаружить начальную стадию деменции альцгеймеровского типа, что является важным для начала своевременного лечения патологии.

Перспективы использования результатов работы

Общедоступная возможность продиагностировать на ранних стадиях предрасположенность к болезни Альцгеймера.

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет).

Награды/достижения

Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся, школьный этап – призёр.

Есть 10 предупреждающих признаков и симптомов болезни Альцгеймера. Если вы заметили какой-либо из них, не игнорируйте их. Запланируйте встречу с врачом.

Одним из наиболее распространенных признаков болезни Альцгеймера, особенно на ранней стадии, является забывание недавно полученной информации.

В некоторых случаях забываются важные даты, требуется многократное повторение одной и той же информации.

Все чаще приходится полагаться на вспомогательные средства: записки, электронные устройства или просьбы о напоминании членам семьи.

Болезнь Альцгеймера может привести к повреждениям…
Тест на наличие симптомов болезни Альцгеймера
Питание и быт при болезни Альцгеймера
Симптомы болезни Альцгеймера
Пунктики при болезни Альцгеймера
Особенности болезни Альцгеймера

Деменция является общим термином, определяющим снижение умственных способностей достаточно сильно, чтобы мешать повседневной жизни.

Потеря памяти является примером. Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенным типом деменции.

Cосудистая деменция и дедушка в неадеквате

Знаете, друзья, сколько сайтов в Интернет обещают вылечить от болезни Альцгеймера? 1 926 и только на русском языке. Нормально? Не верите – вот ссылка

И знаете, кто все эти люди? Это шарлатаны чистой воды. Болезнь Альцгеймера не лечится. То есть вообще не лечится. Совсем!

Можно якобы задержать развитие болезни Альцгеймера, можно якобы диагностировать ее на ранних стадиях, но это не поможет в 99 случаев из 100.

Можно заставить предполагаемого пациента играть в шахматы или разгадывать кроссворды, но это тоже не поможет. Можно кормить пациента акатинола мемантин по цене 100$ за упаковку, но это тоже полная лажа.

В лучшем случае вы отсрочите смерть пациента на 2-3 года.

Ночные похождения Альцгеймера
Ремиссия болезни Альцгеймера
Штопор Альцгеймера
Ах, да, про секс Альцгеймера
Галлюцинации при болезни Альцгеймера
12 минут Альцгеймера

Прошу прощения за некоторую компиляцию из различных источников по болезни Альцгеймера, но удалось предположить суть появления бета-амилоидных бляшек на нейронах головного мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Общий смысл исследований бета-амилоида сводился к тому, зачем в организме человека появляется этот самый белок – бета-амилоид.

Болезнь Альцгеймера вызывает вирус?
Сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера – болезнь эгоистов
Истероидные типы и болезнь Альцгеймера
Мелкий вандализм и болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера и форма протеста

Бред ущерба при болезни Альцгеймера приобретает, порой, весьма причудливые формы. Иногда больным начинает казаться, что на них воздействуют посредством некоего невидимого оружия и преследуют на улице.

Этот параноидальный бред встречается не только среди пациентов с болезнью Альцгеймера, но и при других психических заболеваниях: сосудистой деменции, шизофрении, психопатии.

Неправильная самооценка, а также оценка собственного здоровья приводит, порой к удивительным коллизиям.

Немного о цензуре в теме “Болезнь Альцгеймера”
Мелкий вандализм и болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера, старческий маразм или…
Истероидные типы и болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера это круто!
Боязнь воды и болезнь Альцгеймера

В разное время в Интернет появлялись публикации о том, что никотин положительно влияет на умственные способности при болезни Альцгеймера.

Основная часть этих публикаций безусловно вторична, но удалось найти и первоисточник.

Действительно, исследования влияния никотина на память проводились в Университете Вандербильта в Нэшвилле, США.
Исследования спонсировал Институт Здоровья, в исследованиях приняло участие 75 человек с болезнью Альцгеймера разной степени прогрессирования. Средний возраст в группе составил 76 лет.

Исследования проводились следующим образом: пациенты были разделены на 2 группы, к одной из которых применялся никотиновый пластырь компании Pfizer.

В другой группе применялась “пустышка”, т.е. тот же пластырь, но без никотина для проверки эффекта плацебо.

Ни исследователи ни пациенты не знали, кому применялся настоящий никотиновый пластырь.

Болезнь Альцгеймера – прогноз ученых
Болезнь Альцгеймера – болезнь эгоистов
Болезнь Альцгеймера и форма протеста
Сосудистые заболевания и болезнь Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера, старческий маразм или…
Истероидные типы и болезнь Альцгеймера

Наша коллега по несчастью Оксана прислала интересный ролик о болезни Альцгеймера. Добровольцев, тех, у кого есть близкие с болезнью Альцгеймера, подвергают небольшому испытанию — в течение 12 минут они носят специальные очки, с помошью которых ухудшается зрение, наушники для ухудшения слуха и перчатки для ухудшения осязания.

Им предлагается в течение 12 минут испытать все то, что испытывают пациенты с болезнью Альцгеймера.

Стадии болезни Альцгеймера
Лечение болезни Альцгеймера
Ах, да, про секс Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера это круто!
Биография Алоиса Альцгеймера
Болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера – одна из самых частых причин развития старческого слабоумия или деменции. С ней уже столкнулись 36 миллионов жителей нашей планеты, а к 2050 году это число утроится.

Лечение болезни Альцгеймера, обнаруженной 100 лет тому назад, до сих пор не найдено. На сегодняшний день возможна только диагностика к предрасположенности к болезни Альцгеймера. Методы диагностики этого заболевания не применяются в России и странах СНГ.

Экспрессия немедленного раннего гена c-fos в зоне CA1 гиппокампа мыши

Stefanie Poll et al. / Nature Neuroscience, 2020

Когда мы запоминаем новую информацию, в мозге образуется памятный след, или энграмма, нейронная запись в мозге. При вспоминании нейроны энграммы активируются, а подавление их работы приводит к забыванию.

Нарушение памяти — основное проявление деменции, наиболее распространенной формой которой является болезнь Альцгеймера. Ухудшение памяти при этом заболевании связывают с повреждениями зоны CA1 гиппокампа — она необходима для формирования и извлечения памяти и играет роль индикатора новых событий. Нейроны зоны CA1 у мышиных моделей болезни Альцгеймера гиперактивны в районе амилоидных бляшек (важного маркера заболевания) — возможно, именно это и приводит к нарушению энграммы.

Ученые из Германии под руководством Мартина Фурманна (Martin Fuhrmann) из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний исследовали энграмму контекстно-зависимой памяти в зоне CA1 гиппокампа мышей с нарушениями, схожими с болезнью Альцгеймера. Для этого следили за экспрессией немедленного раннего гена c-fos — она связана с активностью нейронов и удобна для маркировки памятных следов. У трансгенных мышей в нейронах одновременно с c-fos выделялся зеленый флуоресцентный белок - за яркостью его свечения у свободно движущихся животных ученые наблюдали сквозь стеклянное окошко в черепе с помощью двухфотонного микроскопа.

Экспрессию c-fos в одних и тех же нейронах наблюдали в течение трех этапов эксперимента. Для начала исследователи записали базовый уровень активности нейронов. Затем мышей обучили реакции страха на определенный контекст: животных помещали в экспериментальную камеру, давали ее обследовать, а затем били током. Через два дня проводили тестирование: мышей помещали либо в такую же камеру, либо другую и проверяли, помнят ли они опасный контекст и боятся ли его.

Базовый уровень экспрессией c-fos у мышей с модельной болезнью Альцгеймера и контрольных практически не отличался (хотя в районе амилоидных бляшек нейроны были более активными). Исследователи выделили две популяции нервных клеток: нейроны, экспрессия c-fos в которых оставалась на одном уровне и те, которые то усиливали, то уменьшали свою активность.

Графичное отображение динамики активности нейронов зоны CA1 гиппокампа до экспериментальных процедур, во время обучения, между обучением и тестированием, во время тестирования. Сверху контроль, снизу животные-модели болезни Альцгеймера. Зеленый — клетки, которые увеличили свою активность по сравнению с предыдущим днем, розовый — уменьшили, синий — не изменили

Stefanie Poll et al. / Nature Neuroscience, 2020

Немецкий психиатр Алоис Альцгеймер впервые описал это заболевание в 1907 году. Сейчас от него страдает 47% людей старше 85 лет. В России официально больны 1,8 млн. Всего же в мире болеет 44 млн человек. Пока что попытки справиться с этой болезнью не приносят успеха. В прессе регулярно пишут о новом лекарстве, но клинические испытания, как правило, проваливаются. Мышей с болезнью Альцгеймера мы лечить научились, как и создавать их, а с человеком — все еще проблемы. Тем не менее ученые не отчаиваются. В этой статье собраны основные достижения человечества в понимании, диагностике и лечении болезни Альцгеймера за последние несколько месяцев.

Некоторого прогресса удалось достичь и в понимании того, почему образуется белок бета-амилоид в головном мозге. Скопления этого белка, амилоидные бляшки, мешают проведению нервного сигнала и приводят к гибели нейронов при болезни Альцгеймера.

Амилоидные бляшки в ткани коры головного мозга. Изображение: KGH / Wikipedia

Ученые из Гарвардского университета предположили, что бета-амилоид действует так же, как и антимикробные белки, формирующие волокна вокруг клеток. Оказалось, что в чашках Петри бета-амилоид прекрасно уничтожает некоторые микробы, например кишечную палочку и стрептококк. Проверили гипотезу и на живых организмах. Ученые вводили сальмонеллы в мозг генетически модифицированных мышей, которые способны вырабатывать бета-амилоид, и в мозг здоровых животных. Все испытуемые умерли в течении 96 часов, но модифицированные мыши прожили на 30 часов дольше, потеряли меньше массы, и бактерий в мозге у них было меньше.

Тупик, в который уперлись ученые в попытках преодолеть болезнь Альцгеймера, заставляет искать неожиданные варианты. В марте интернациональная группа ученых и врачей во главе с профессором Рутом Итзаки из Оксфорда опубликовала статью, в которой предполагается, что основные причины болезни Альцгеймера — это специфический вирус (вирус герпеса человека первого типа) и два вида бактерий: хламидии и спирохеты. Доказательств, кроме логических рассуждений по поводу известных данных, в статье не приводится.

Распределенное изучение

На технологической выставке re:publica в Германии команда разработчиков и ученых из Университетского колледжа Лондона, Университета Восточной Англии и телекоммуникационной компании Deutche Telecom представила игру для смартфонов Sea Hero Quest, которая поможет бороться с болезнью Альцгеймера. При помощи этой игры ученые могут тестировать память сотен тысяч человек, что чрезвычайно важно для накопления данных о болезни. Фактически это виртуальный водный лабиринт Морриса для людей (в таком лабиринте обычно тестируют крыс с моделями болезни Альцгеймера). По словам исследователей, если раньше они тестировали 200 человек в год, то сейчас такой объем данных они получают за минуту.

Диагностика

Ученые из Университета Отаго обнаружили новый маркер, по которому можно диагностировать болезнь Альцгеймера, взяв на анализ кровь пациента. Небольшие молекулы из обширного класса микроРНК, локализованные в человеческом мозге и крови, оказались хороши для диагностики болезни Альцгеймера. Определяя специфический набор микроРНК, исследователи Отаго диагностировали болезнь Альцгеймера в 86% случаев.

Выглядит он так:

Группа Роберта Шварца из Университета Мэриленда пишет, что им удалось обратить симптомы болезни Альцгеймера вспять. Но — увы, наряду с симптомами хореи Гентингтона и болезни Паркинсона это пока что верно лишь для мушек-дрозофил. Тем не менее, регулируя баланс метаболитов триптофана и кинуреновой кислоты, ученые сумели улучшить состояние дрозофил.

Одна из важнейших работ 2016 года пришла от нобелевского лауреата Сусуму Тонегавы и его команды из Массачусетского технологического института и японского института RIKEN. Они обнаружили, куда деваются воспоминания при болезни Альцгеймера, и определили, что они поддаются восстановлению. Оказалось, дело в дендритных шипиках, которые отращивают клетки памяти (энграммные клетки), когда формируется воспоминание.

Фрагменты дендрита пирамидального нейрона с шипиками. Изображение: Dr. Kristen M. Harris / Wikipedia

Альцгеймер и ВИЧ

Алексей Паевский

Цель

Описание

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Компьютер с диагностической программой EyeMove и камерой

Результаты

Перспективы использования результатов работы

Сотрудничество с вузом при создании работы

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет).

Награды/достижения

Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся, школьный этап – призёр.

В статье рассмотрим, в чем состоит диагностика болезни Альцгеймера.

Патология является нейродегенеративным заболеванием и одной из распространенных видов деменции, то есть старческого слабоумия. Чаще всего патология развивается после 50 лет, хотя бывают случаи диагностики в более раннем возрастном периоде. Этот недуг на данный момент диагностирован у 46 миллионов человек во всем мире и, по прогнозам, в ближайшие 30 лет цифра будет увеличиваться. Причины развития еще точно не установлены, так же, как не было пока создано эффективного препарата для терапии отклонения. Симптоматическое лечение способно смягчать проявления, правда, остановить прогресс этого неизлечимого заболевания пока что невозможно.

Ниже представлен материал о причинах возникновения и диагностике болезни Альцгеймера.

Каковы причины недуга?

С большой степенью достоверности ученые утверждают, что основная причина отклонения лежит в отложении амилоида в тканях мозга, что вызывает нарушения нейронной связи с отмиранием клеток, приводя к дегенерации.

Амилоидные отложения образуются в двух вариантах. Амилоидная бляшка, образующаяся сначала в ткани гиппокампа, а затем распространяющаяся на весь мозг, мешает органу выполнять его функции. Амилоид провоцирует повышение концентрации кальция в головном мозге. Ко второму типу отложений относят нейрофибриллярные клубки. Они состоят из нерастворимого белка, который тоже нарушает нормальные функции мозга.

Причины появления отложений, которые приводят к развитию болезни, в точности не установлены. Нейродегенеративные патологии мозга известны еще с давних времен. На данный момент имеется ряд гипотез и предположений по поводу механизма возникновения нарушений в головном мозге, которые характерны для данного заболевания. Сегодня выработаны принципы поддерживающего лечения таких больных.

Обзор методик диагностики болезни Альцгеймера

Ранние диагностические процедуры помогают компенсировать имеющееся нарушение и замедлить появление нейродегенеративного процесса. В случае обнаружения характерных неврологических признаков требуется консультация специалиста в целях выявления причины их возникновения и коррекции патологического состояния. Ранняя диагностика болезни Альцгеймера крайне важна.

Проблемы выявления недуга на ранних стадиях

Основной причиной, по которой диагностика рассматриваемого заболевания проводится врачами не на ранней стадии, заключается в небрежном отношении к возникновению первичной симптоматики, а также в понижении способности пациента к адекватному оцениванию своего состояния, проявляющегося в начале заболевания.

Забывчивость наряду с рассеянностью, моторной неловкостью, снижением работоспособности, что не компенсируется отдыхом, должно сразу послужить причиной для прохождения полноценного обследования у специалистов. Несмотря на то, что, как правило, средний возраст начала заболевания Альцгеймера составляет от 50 до 65, ранняя форма начинается обычно с рубежа в 40 лет. Но медицине известны даже случаи начала этой патологии в возрасте 28 лет.

Если диагностика болезни Альцгеймера на ранних стадиях проведена, больше шансов будет на успех лечения.

Дифференциальная диагностика

Как проводится дифференциальная диагностика болезни Альцгеймера и сосудистой деменции? В рамках сбора анамнеза и анализа жалоб пациента специалисты дифференцируют их в соответствии с общей клинической картиной заболевания. При этом обращается внимание на следующие симптомы:

прогрессирующий сбой в функциях памяти (начиная от кратковременной до долговременной);
возникновение апатии и утраты интересов;
понижение работоспособности, потеря активности наряду с колебаниями настроения.

Нередко к этим признакам выявляется дополнительно симптоматика депрессии, которая вызвана осознанием понижения функций мозга, а вместе с тем и недовольством способностями, отношением окружающих и своим состоянием.

Тесты

Дифференциальная диагностика болезни Альцгеймера часто бывает затруднена. Это заболевание, которое по внешним своим проявлениям может походить на временное состояние, обусловленное переходящим нарушением, или на некоторые другие патологии. В целях первичного подтверждения диагноза доктор не может основываться лишь на результате сбора информации от больного и его близких, поэтому для уточнения используют тесты для диагностики болезни Альцгеймера с опросниками из разных источников.

При тестировании пациентам предлагают запоминать, после чего повторять по несколько слов, читая и пересказывая незнакомый текст, производя математические несложные вычисления. В рамках тестирования больных просят воспроизводить узоры, пытаться найти общий признак, ориентироваться во временном, пространственном показателе и так далее.

Любые действия могут легко выполняться при условии сохранных неврологических функций мозга, однако вызывают некоторые затруднения при наличии патологического процесса в мозговой ткани. Данные опросники рекомендуют к интерпретации специалистами, правда, они вполне могут использоваться самостоятельно дома. Некоторые тесты с точной интерпретацией результата доступны в сети.

Что еще используется в диагностике болезни Альцгеймера.

Методы нейровизуализации как часть дифференциальной диагностики

Клиническая картина наряду с неврологической симптоматикой у разных нейронных заболеваний бывает похожа. Патология Альцгеймера требует дифференциации от сосудистого нарушения мозга, развития кистозного включения, новообразования, последствия инсульта и так далее. Для точного диагностирования прибегают к инструментальным методикам обследования, в данном случае речь идет об МРТ и КТ.

Методика магнитной резонансной томографии

МРТ при диагностике болезни Альцгеймера является предпочтительным вариантом исследования. Этот способ нейронной визуализации позволяет выявлять характерные признаки отклонения, такие, как:

снижение объема вещества мозга;
присутствие включений;
появление нарушений обмена веществ в мозговой ткани;
возникновение расширения желудочков мозга.

МРТ проводится минимум двукратно с интервалом в один месяц для того, чтобы оценивать наличие и динамику дегенеративных процессов.

Компьютерная томография как часть диагностики

Этот способ является еще одним методом нейронной визуализации, используемым при установке диагноза. Однако низкая, в сравнении с МРТ, чувствительность прибора дает возможность рекомендовать этот метод исследования для диагностики состояния тканей на поздней стадии заболевания, когда мозговые поражения являются довольно значительными.

Продолжаем обзор методик диагностики болезни Альцгеймера.

Дополнительные методики диагностики

Позитронная эмиссионная томография выступает наиболее современным вариантом диагностирования, позволяющим определять это заболевание даже на самом раннем этапе. У этой техники есть свои ограничения для пациентов, страдающих чрезмерной концентрацией сахара в крови, потому как для точного установления наличия нарушений в пределах внутриклеточного обмена мозговых тканей больным перед обследованием вводится фармакологический препарат.

Других противопоказаний к этому исследованию не выявлено. В рамках дополнительного диагностирования при подозрении на заболевание Альцгеймера, для дифференциации от прочих недугов и оценивания состояния пациентам могут проводить ЭЭГ наряду с лабораторными исследованиями крови, плазмы, анализом спинномозгового ликвора и так далее.

Диагностика деменции при болезни Альцгеймера

Тау-белок является внутриклеточным нейронным веществом, которое вырабатывается на фоне дегенеративных патологий нервной центральной системы. Его обнаруживают в цереброспинальном ликворе в повышенных концентрациях. Этот факт используют в рамках дифференциального диагностирования болезни Альцгеймера.

Наличие в головном мозге бляшек, которые содержат бета-амилоид, необходимо подтверждать гистопатологическим исследованием. При образовании таких элементов из ликвора расходуется чрезмерное количество бета-амилоида. Вот почему у больных с деменцией концентрация его в цереброспинальном ликворе понижена.

Лечение

Эта патология, к сожалению, является неизлечимой, поэтому ее терапия направляется на борьбу с симптоматикой и проявлениями патологических процессов и, по возможности, их замедление.

В соответствии с выполненными исследованиями были выявлены категории медикаментов, которые снижают активность формирования отложений, которые разрушают клетки мозга. Помимо этого, определены лекарства, которые помогают улучшать качество жизни пациентов. К ним относятся:

Мнение Аркадия Эйзлера

В выпущенной автором книге можно найти классификацию наряду с диагностическими критериями этой патологии, ее первыми признаками и фазами. Также приводятся стратегии борьбы, указываются медикаменты для предупреждения недуга. Во многом труд Аркадия Эйзлера является эмоциональной поддержкой и источником полной информации об одном из наиболее трагических недугов нового времени.

Таким образом, болезнь Альцгеймера выступает на сегодняшний день наиболее частой причиной слабоумия, которое развивается в старческом и пожилом возрасте. Для того чтобы максимально обезопасить себя и своих близких от ее развития, стоит приучать себя к увлечению интеллектуальным трудом. Полезно регулярно тренировать память и решать умственные задачи. Нельзя также пренебрегать и здоровым образом жизни.

Мы рассмотрели, в чем заключается диагностика болезни Альцгеймера.

Читайте также: