Препараты, назначаемые при сахарном диабете (СД) 2-го типа, включая инсулин и пероральные средства для снижения уровня глюкозы в крови, способствуют уменьшению выраженности болезни Альцгеймера (БА) — к такому выводу в ходе нового исследования пришли ученые из Школы медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai), США. Они выявили отличия в экспрессии генов в парагиппокампальной извилине у пациентов с СД 2-го типа и БА и у пациентов только с БА. Результаты работы опубликованы онлайн в журнале «PLOS One».
Тесная связь СД и БА
С каждым годом увеличивается количество данных, которые свидетельствуют о наличии тесной связи между СД 2-го типа и БА. С эпидемиологической и популяционной точки зрения, люди с СД 2-го типа являются частью населения, которое должно быть более склонно к развитию как БА, так и любого другого типа деменции. Исследователи предположили, что у людей с деменцией и СД 2-го типа будут чаще диагностировать БА и обнаруживать амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубочки, чем у пациентов с деменцией, но без нарушений углеводного обмена. Однако в ходе предыдущих исследований ученые получили убедительные доказательства, что это не так.
При проведении последующих работ исследователи обратили внимание, что БА возникает у пациентов с СД 2-го типа, принимавших антидиабетические препараты, не чаще, чем у других лиц. Авторы данной работы решили изучить, как действуют антидиабетические препараты. Для этого они идентифицировали сигнальный путь инсулинового рецептора мозга (ИРМ) в качестве основного механизма, посредством которого диабетические препараты могут модулировать невропатологию при БА.
Результаты посмертных гистологических исследований
Для того чтобы детально изучить нейробиологические образцы тканей, отобранные у пациентов с СД 2-го типа и с СД 2-го типа и БА, исследователи разработали метод отделения капилляров от ткани головного мозга. Они отметили, что сосредоточились на оценке капилляров и микроциркуляции, так как хорошо известно, что именно эти структуры поражаются при диабете, вследствие чего у пациентов развивается диабетическая ретинопатия и другие патологии периферического микроциркуляторного русла.
Используя посмертные образцы тканей, исследователи изучили экспрессию генов в парагиппокампальной извилине с целью определения степени, в которой ИРМ и транскрипты, связанные с эндотелиальными клетками, были изменены у пациентов с БА. Они также изучили, были ли изменения, связанные с БА, нивелированы в головном мозге пациентов, получавших антидиабетические препараты любого вида и в любой комбинации.
В анализ были включены образцы от 34 пациентов с БА и СД 2-го типа, 19 — от пациентов с БА, но без СД 2-типа, и 30 образцов от лиц без БА или СД 2-го типа (группа контроля). Все образцы были отобраны у людей старше 65 лет (средний возраст — 85,3 года). В целом группы были сопоставимы по возрасту, полу и расе. В ходе анализа ученые выявили значительные аномалии и снижение экспрессии генов у пациентов с БА, которые непосредственно относятся к генам, связанным с микроциркуляцией и ИРМ. Они отметили, что количество аномально экспрессируемых генов, связанных с ИРМ, у пациентов с БА и СД 2-го типа, которые получали противодиабетические средства, было значительно меньше, чем у тех, у которых не проводили такое лечение.
Ученые обратили внимание, что по меньшей мере пять маркеров были статистически значимо изменены у пациентов с БА, при этом у лиц, получавших противодиабетические препараты, эти микрососудистые аномалии были в подавляющем большинстве «нормализованы». Более того, исследователи подчеркнули, что восстановление ненормально экспрессируемых генов при БА на фоне приема препаратов, снижающих уровень глюкозы, не ограничивалось генами, связанными с ИРМ и эндотелиальными клетками, оно наблюдалось и в случае с генами, связанными с воспалением, адгезией клеток и синаптической функцией.
Новые цели при разработке лекарственных препаратов
Автор исследования доктор Ваграм Арутюнян (Vahram Haroutunian) отметил, что полученные результаты позволяют предположить наличие значительных микрососудистых изменений в мозге людей с БА и СД 2-го типа, и то, что антидиабетические препараты, по-видимому, помогают нормализовать эти аномалии. Он полагает, что в дальнейшем внимание исследователей должно быть сосредоточено на разработке препаратов, которые, влияя на сосудистые нарушения, не оказывают воздействия на уровень глюкозы в сыворотке крови.
Ученые подчеркнули, что было бы неразумно рекомендовать прием противодиабетических препаратов людям без нарушений углеводного обмена. Очевидно, что не стоит понижать уровень глюкозы в крови у людей, у которых он не повышен. Кроме того, специалистам на сегодняшний день еще не известно, влияют ли эти препараты на необходимые молекулярные пути независимо от уровня глюкозы в крови. Несмотря на это, исследователи отметили, что благодаря проведенной работе теперь им известно, что следует сосредоточить свои усилия на изучении особенной микроциркуляции при БА и СД 2-го типа.
- Anderson P. (2108) Diabetes meds may reduce Alzheimer’s pathology. Medscape. Nov. 08.
- Katsel P., Roussos P., Beeri M.S. et al. (2018) Parahippocampal gyrus expression of endothelial and insulin receptor signaling pathway genes is modulated by Alzheimer’s disease and normalized by treatment with anti-diabetic agents. PLOS One, Nov.1 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
