Биомаркер нейровоспаления
Степень выраженности нейровоспалительного процесса может определять характер прогрессирования когнитивного дефицита у пациентов с болезнью Альцгеймера. В новом исследовании ученые Мюнхенского университета Людвига и Максимилиана (Ludwig-Maximilians-University of Munich), Германия, сообщили о возможностях позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с применением транслокаторного белка 18 кДа (18-kDa translocator protein — TSPO) в осуществлении мониторинга активации микроглии in vivo. Предложенный метод визуализации характера активации микроглии позволяет повысить эффективность клинического прогнозирования заболевания по сравнению с использованным ранее способом, основанном на ПЭТ-визуализации скоплений β-амилоида. Статья по материалам исследования была опубликована в издании «Journal of Nuclear Medicine» 1 апреля 2019 г.
Руководитель работы доктор медицины Матиас Брендель (Matthias Brendel) отметил, что транслокаторный белок 18 кДа характеризуется высоким уровнем экспрессии в активированных участках микроглии, что определяет ценность этого фактора в качестве биомаркера, позволяющего оценить выраженность нейровоспалительного процесса в тканях головного мозга. Учитывая эти особенности, ученые применили позитронно-эмиссионную визуализацию на основе протеина TSPO в поисках ответа на вопрос о том, влияет ли уровень активации микроглии на характер когнитивных изменений у лабораторных животных с моделированным патологическим состоянием.
Данные экспериментального исследования на животных
По итогам исследования была составлена серия ПЭТ-сканов 10 трансгенных мышей с характерным аномальным скоплением β-амилоида, а также 7 животных дикого типа, составивших контрольную группу. ПЭТ-сканирование с применением в качестве маркера протеина TSPO с активированной микроглией проводили у животных в возрасте 8; 9,5; 11,5 и 13 мес. Визуализацию структур мозга, используя как маркер уровень β-амилоида, выполняли в возрасте животных 8 и 13 мес. После завершения этапа ПЭТ-диагностики животных подвергли испытанию в водном лабиринте, предполагая возможность того, что мыши смогут отличить плавающую платформу, удерживающую их массу тела, и ту, которая будет погружаться в воду. Тестирования проводились несколько раз в сутки в течение 1,5 нед. Производительность памяти животных в водном лабиринте оценивали по измерению среднего времени в пути от начальной точки до платформы ежедневно, а также методом расчета пройденного расстояния в последний день тестирования. На последующем этапе эксперимента были выполнены иммуногистохимические анализы тканей микроглии, уровня β-амилоида и характера синаптической плотности.
По результатам наблюдения выявлено, что у мышей основной группы, у которых был зафиксирован наивысший сигнал TSPО-ПЭТ в переднем мозге и других областях, связанных с пространственным обучением, наблюдалась тенденция к улучшению когнитивного функционирования, что демонстрировалось успешным преодолением трудностей в водном лабиринте. В то же время в аналогичных структурах центральной нервной системы не было зафиксировано корреляции между уровнем сигналов β-амилоида с когнитивными результатами по итогам испытания в лабиринте. Исследователи выявили, что более ранний ответ микроглии на амилоидную патологию у трансгенных мышей также имел своеобразное превентивное значение в отношении синаптической плотности. Так, у животных с более высокими показателями экспрессии протеина TSPO через 8 мес отмечались оптимальные когнитивные результаты при тестировании в водном лабиринте, а также лучшие показатели синаптической плотности, что подтверждалось данными иммуногистохимического анализа.
Выводы: предварительная экстраполяция экспериментальных данных
Резюмируя итоги, авторы экспериментального исследования подчеркнули, что полученные данные, по сути, являются первыми свидетельствами того, что уровень активации микроглии может служить более показательным биомаркером изменений когнитивного функционирования по сравнению с характеристиками β-амилоида. В то же время авторы выдвинули предположение о том, что сбалансированная активация микроглии, вероятно, могла бы иметь решающее значение для предотвращения прогрессирования когнитивных нарушений.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, Viber-сообщество, Instagram, страничку Facebook, а также Twitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.
- Focke C., Blume T., Zott B. et al. (2019) Early and longitudinal microglial activation but not amyloid accumulation predicts cognitive outcome in PS2APP mice. J. Nucl. Med., 60 (4): 548–554. DOI: 10.2967/jnumed.118.217703.
- Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (2019) New PET imaging biomarker could better predict progression of Alzheimer’s disease. ScienceDaily, Apr. 4.
Наталья Савельева-Кулик
