Болезнь Альцгеймера: этиология, патогенез, изменения в организме, подходы к лечению
Министерство здравоохранения РБ
УО «Витебский
государственный ордена Дружбы народов
медицинский университет»
кафедра
патологической физиологии
Реферат
на тему:
Болезнь
Альцгеймера: этиология,
патогенез, изменения
в организме, подходы
к лечению
Выполнила: студентка 4 курса
Проверила:
г. Витебск
2011 год
Содержание
Введение…………………………………………………………
- Этиология болезни…………………………………………..3
- Патогенез.
Механизмы генетической предрасположенности……………………………
……………………...4 - Биохимия
и морфология развития болезни……………………………………………………………
………6 - Клинические проявления ………………………………11
- Лечение………………………………………………………12
Заключение……………………………………………………
Список
литературы………………………………………………..
Введение
К настоящему времени описан ряд нейродегенеративных заболеваний, для которых характерно постепенно развивающееся разрушение различных структур мозга, вызванное массовой гибелью нейрональных и / или глиальных клеток, что сопровождается существенным нарушением всех сторон деятельности ЦНС. Среди таких заболеваний большого внимания заслуживает болезнь Альцгеймера (БА). Заболевание описано еще в 1906 г. гистологом Алоисом Альцгеймером и позднее названо его именем. По данным американских исследователей, в США БА встречается у 2,0-2,5% населения в возрасте до 70 лет, в более старших возрастных группах частота заболевания увеличивается примерно вдвое на каждые пять лет. В нашей стране также отмечается БА у большого числа пожилых людей. Так, по данным Центра психического здоровья РАМН до 4,5-5,0% населения г. Москвы в возрасте 60-65 лет страдают деменцией альйгеймеровского типа. Болезнь поражает лиц всех рас и этнических групп; среди больных чуть больше женщин, чем мужчин, хотя это может быть связано с большей продолжительностью жизни женщин.
1. Этиология болезни
Большинство
случаев БА имеют мультифакториальную
природу и являются спорадическими.
В то же время многочисленные популяционные
исследования показали, что 25-40% случаев
БА могут быть семейными, т.е. в семье
пробанда имеется, как минимум, еще
один больной с этим заболеванием.
Важная роль генетических факторов в
развитии БА подтверждается высокой
конкордантностью по болезни среди
монозиготных близнецов. Анализ большого
числа семей с БА позволил установить
бимодальное распределение
2. Патогенез. Механизмы генетической предрасположенности
На
сегодняшний день удалось установить,
что БА вызывается мутациями в 4-х
генах, расположенных в хромосомах
1, 14,19 и 21 (табл.1) [1]. Идентифицированы 3
гена, мутации, которых приводят к
развитию наследственных (аутосомно-доминантых)
форм БА с ранним началом симптомов.
Один из них - ген белка-предшественника
β-амилоида, локализованный на хромосоме
21q 21 и обозначаемый аббревиатурой АРР
(от англ. Amyloid Precursor Protein). Ген состоит из
19 экзонов, причем аминокислотная последовательность
β-амилоида кодируется частью экзонов
16 и 17; данная аминокислотная последовательность
расположена в карбоксильной части белка
АРР. В норме белок АРР подвергается протеолизу
под воздействием α-, β - и γ-секретаз; два
последних протеолитических пути приводят
к высвобождению интактных молекул β-амилоида,
что само по себе не сопровождается развитием
болезни. Все восемь известных патогенных
точковых мутаций АРР расположены в 16
и 17 экзонах гена и ведут к нарушению β
- и γ-секретазного процессинга белкового
продукта АРР, результатом чего является
гиперсекреция пептида β-амилоида или
преимущественная секреция более длинных,
склонных к быстрой фибриллярной агрегации
форм β-амилоида. В обоих случаях высвобождаемый
пептид приобретает амилоидогенные свойства
– процесс, лежащий в основе формирования
сенильных бляшек в паренхиме мозга. В
целом, мутации в гене АРР представляют
большую редкость: во всем мире они выявлены
лишь в 20 семьях и, по приблизительным
оценкам, обусловливают не более 5% всех
случаев семейной БА с ранним началом
симптомов. Два других гена, обусловливающих
основную часть случаев ранне-семейной
БА и расположенные на хромосомах 14q24.3.
и 1q31-42, были клонированы в 1995 году. Эти
гены являются высокогомологичными и
кодируют родственные мембранные белки
– пресенилины (соответственно, пресенилин-1
(РS1) и пресенилин-2 (PS2)). В мозге пресенилины
экспрессируются преимущественно в нейронах
и локализованы в ЭПР тел нейронов и их
дендритов. Предполагается, что одна из
функций пресенилинов может быть связана
с регуляцией внутриклеточного транспорта
мембранных белков, в т. ч. белка-предшественника
β-амилоида. Мутации в генах пресенилинов
сопровождаются гиперпродукцией амилоидогенных
форм пептида β-амилоида, формирующих
сенильные бляшки. Этот феномен обусловлен,
наиболее вероятно, активизацией γ-секретазного
протеолиза АРР в условиях "задержки"
данного белка в ЭПР. Другой возможный
механизм патогенного эффекта мутантных
пресенилинов может заключаться в индуцировании
апоптоза вследствие нарушенной регуляции
кальциевого гомеостаза в ЭПР и активации
свободнорадикальных реакций. В этом случае
выявляемое нарушение процессинга АРР
в клетках, экспрессирующих мутантные
пресенилины, носит вторичный характер
по отношению к реализуемому "апоптическому
каскаду". В целом, чуть более половины
всех семейных случаев БА с ранним началом
обусловлены мутациями в генах пресенилинов;
при этом основная часть случаев связана
с пресенилином-1, тогда как повреждения
гена пресенилина-2 встречаются весьма
редко (лишь 3 описанных мутации). Следует
подчеркнуть, что 70% всех известных мутаций
в генах пресенилинов являются уникальными
(т.е. каждая из них была выявлена лишь
в какой-то одной семье). Большинство мутаций
в генах АРР и пресенилинов характеризуются
полной пенетрантностью к концу 6-го десятилетия
жизни и неизбежно приводят к манифестации
болезни при условии достижения носителем
мутации соответствующего возраста. Анализ
клинико-генетических корреляций показал
отсутствие каких-либо существенных различий
между фенотипами отдельных молекулярных
форм БА, за исключением возрастных рамок
появления первых симптомов болезни. При
повреждении гена АРР заболевание манифестирует
в возрасте 39-67 лет, несколько более позднее
начало болезни наблюдается у больных
с мутациями в гене пресенилина-2(50-65 лет),
тогда как в случае мутаций в гене пресенилина-1
носит наиболее агрессивный и ранний характер
(начало болезни от 24 до 56 лет). Некоторые
мутации в гене пресенилина-1 могут в единичных
случаях вызывать развитие атипичного
фенотипа БА, характеризующегося сочетанием
ранней деменцией с нижним спастическим
парапарезом. В значительном числе семей
с ранней БА мутации в генах АРР и пресенилинов
были исключены, что свидетельствует о
дальнейшей генетической гетерогенности
ранней формы заболевания. Классическим
примером выраженной генетической ассоциации
является значение аполипопротеина Е
как важнейшего эндогенного фактора риска
в развитии поздней формы БА. Аполипопротеин
Е (апоЕ) представляет собой белок с молекулярной
массой 34 кДа, кодируемый геном на хромосоме
19q13.2. АпоЕ играет ключевую роль в метаболизме
липидов (особенно холестерина), способствуя
их перераспределению между клетками
различных органов. В 1993 году установлено,
что апоЕ является одним из протеинов,
специфически связывающихся с β-амилоидом.
Ген апоЕ имеет 3 основных аллеля (ε2, ε3
и ε4), отличающихся единичными нуклеотидными
заменами и определяющих существование
3 изоформ белка апоЕ, причем в общей популяции
аллель ε3 наиболее распространен. В серии
исследований, проведенных в 1993-1996 гг.,
было установлено, что аллель ε4 гена апоЕ
встречается достоверно чаще у больных
с поздней формой БА – как семейной (50%),
так и спорадической (40%). Более того, риск
развития на протяжении жизни БА в зависимости
от генотипа апоЕ является доза-зависимым:
у гомозиготных носителей аллеля ε4 он
является наивысшим и составляет около
90%, у гетерозиготных носителей ε4 он равен
47%, тогда как лишь 20% лиц, не имеющих аллеля
ε4, заболевают БА в пожилом возрасте. Доза
"неблагоприятного" аллеля ε4 напрямую
коррелирует также с интенсивностью формирования
амилоидных бляшек в мозге больных с БА
[2].
Таблица 1. Гены, связанные с болезнью Альцгеймера [1]
| Гены | Проявление болезни*, тип | Белок – продукт гена | Локализация гена |
| AD 1 | Раннее, наследуемый | АРР | 21q.21.2 |
| AD2 | Позднее, наследуемый\спорадический | АпоЕ | 19q.13.2 |
| AD3 | Раннее, наследуемый | Пресенилин-1 | 14q.24.3 |
| AD4 | Раннее, наследуемый | Пресенилин-2 | 1q.24.3 |
*Раннее проявление болезни – до 65, позднее – после 65 лет.
3. Биохимия и морфология развития болезни
При
исследовании мозга умерших пациентов
выявляется атрофия, особенно выраженная
в ассоциативных зонах неокортекса, гиппокаипальных
и парагиппокаипальных структурах наряду
с заметным расширением латеральных желудочков.
Наиболее значимым, "маркерным" признаком
БА считается наличие многочисленных
экстраклеточных амилоидных отложений
(сенильные бляшки), располагающихся рядом
с дегенерирующими аксонами и дендритами.
Более всего сенильных бляшек встречается
в коре и лимбических структурах, кроме
того, амилоидные отложения наблюдаются
в стенках кровеносных сосудов мозга –
кортикальных и менингиальных артериях,
артериолах, капиллярах и (в меньшей степени)
в венах. Амилоидные отложения преимущественно
локализуются на аблюминальной мембране
этих сосудов. Число поврежденных амилоидными
скоплениями сосудов может очень сильно
варьировать в разных случаях БА при одинаковой
"плотности" сенильных бляшек. Следует
отметить, что подобные амилоидные отложения
в небольшом количестве и с ограниченным
распределением в лимбических структурах
встречаются и в мозге пожилых людей, не
страдающих БА. В мозге большинства пациентов,
умерших от БА, кроме сенильных бляшек
обнаружены интранейрональные цитоплазматические
нитчатые структуры – нейрофибриллярные
сплетения. Чаще всего они присутствуют
в телах тех нейронов, дегенерировавшие
аксоны которых находятся в области сенильных
бляшек. Многочисленные нейрофибриллярные
сплетения встречаются в нейронах ассоциативной
и лимбической областей коры, а также в
нейронах субкортикальных ядер. В то же
время, подобные сплетения очень редко
встречаются в других структурах мозга,
которые минимально затронуты при БА,
например, в мозжечке [1]. Амилоидные бляшки
и нейрофибриллярные клубки – характерные,
но не специфические признаки БА. Подобные
изменения могут быть обнаружены у здоровых
людей в процессе старения и при различных
других нейродегенеративных болезнях
[7]. Благодаря достижениям молекулярных
биологов, генетиков, нейрохимиков за
последнее десятилетие получен ряд принципиальных
данных о биохимических механизмах, связанных
с развитием БА. Проведен детальный анализ
компонентов амилоидных отложений (сенильных
бляшек), столь характерных для этого заболевания
(табл.2).
Таблица 2. Химический состав сенильных бляшек при болезни Альцгеймера [1]
| Группы соединений | Вещества, обнаруженные в сенильных бляшках |
| Белки | Β-амилоидный белок
(β-А)
Протеогликаны: гепарин-сульфат, кератин-сульфат, дерматан-сульфат. Аполипопротеины: АпоЕ, АпоJ |
| Ферменты | Кислые протеазы(катепсины
B,D)
Ферменты метаболизма глюкозы: глюкозидаза, гексоамидаза Арилсульфатаза Кислая фосфотаза Холинэстераза Комплемент: C1q, С4, С5 |
| Ингибиторы протеаз | Ингибитор цистеиновых
протеаз
Ингибиторы сериновых протеаз: антихимотрипсин, антитрипсин, антитромбин |
| Вещества, содержащиеся в малых количествах | Продукты гликирирования
Ионы металлов: Al2+, Zn2+ |
Основным компонентом, входящим в состав сенильных бляшек, является β-амилоидный белок, на его долю приходится до 25% сухого веса бляшек. Присутствие в сенильных бляшках протеогликанов и аполипопротеинов интересно тем, что in vitro установлена их способность существенно ускорять фибриллогенез синтетического β-амилоида. Обнаружение в сенильных бляшках ионов алюминия послужило основанием для предположения о токсическом действии этого элемента как причине БА. Однако более тщательные исследования, выполненные в последние годы, показали, что проникновение алюминия в мозг и связывание его с нейронами – явление вторичное, вызванное нарушением защитных функций гематоэнцефалического барьера. Картину патологических изменений, связанных с резким возрастанием внутриклеточной концентрации ионов кальция при БА, дополняют нарушения, вызванные активацией ионами Са2+ калпаина – протеазы, основным субстратом которой служат нейрофибриллярные белки (тубулин, спектрин и др.) заметное повышение активности калпаина – характерный признак БА; при этом происходит разрушение цитоскелета нейронов и формирование нейрофибриллярных сплетений и тяжей [1]. В настоящее время выявлено несколько возможных биохимических механизмов развития данного заболевания, среди них: способность агрегированного β-А усиливать свободнорадикальные процессы мозге, способность его инициировать процессы апоптоза, повышение эксайтотоксичности возбуждающих аминокислот β-амилоидом, опосредованное накоплением β-А резкое нарушение гомеостаза Са2+ в нейронах и др. (сформулировано автором, цитир. по [1]). Многие специалисты считают, что в патогенезе БА, как и ряда других нейродегенеративных заболеваний, участвуют в той или иной мере все описанные биохимические механизмы. Относительная роль каждого из них определяется индивидуальными особенностями организма и стадией патологического процесса. Глубокие дегенеративные повреждения многих структур мозга при БА сопровождаются нарушением функционирования почти всех нейромедиаторных систем. При сенильной деменции гораздо сильнее (по сравнению с др. нейродегенеративными заболеваниями) выражено поражение холинергической системы. Установлено, что в мозге больных БА существенно замедлен выброс АХ из везикул в синаптическую щель, а также процесс обратного захвата холина [1]. Последовательность молекулярных событий, приводящих к развитию болезни Альцгеймера:
Миссенс-мутации в генах АРР, PS1,PS2
↓
Измененный протеолиз АРР
↓
Увеличенное образование β-А 42и\или общего β-А
↓
Прогрессирующее накопление нерастворимых агрегатов β-А 42 в межклеточном пространстве мозга
↓
Отложение агрегированного β-А 42 в виде диффузных бляшек
(в
соединении с протеогликанами
и др. амилоид-активизирующими
↓
Агрегация β-А 42 в диффузные бляшки β-А 42
Накопление определенных белков, ассоциированных с бляшками
↓
"Воспалительный ответ":
•активация
микроглии и высвобождение
•астроцитоз и выброс белков
↓
Прогрессирующее разрушение нейритов
внутри амилоидных бляшек и в нейропиле
↓
Нарушение
метаболического и ионного
в нейронах; окислительные повреждения
↓
Измененная киназная\фосфотазная
активность →гиперфосфорилирование τ →образование PHF
↓
Распространяющаяся нерональная \нейритная дисфункция и
гибель клеток гиппокампа и коры мозга с
прогрессирующим дефицитом нейротрансмиттеров
↓
деменция
Определенные
успехи сделаны при поисках веществ,
замедляющих агрегацию
4. Клинические проявления
Заболевание
характеризуется
5.
Лечение
При
болезни Альцгеймера в
Заключение
В
клинической медицине болезнь Альцгеймера
является первым примером распространенного
заболевания, для которого установлен
ведущий генетический фактор предрасположенности.
В связи с этим болезнь Альцгеймера
может рассматриваться как
Список литературы
- Ещенко Н.Д. Биохимия психических и нервных болезней. – СПб.: Изд-во С-Петерб. Ун-та, 2004 – 200 с.
- Иллариошкин С.Н., Иванова-Смоленская И.А., Маркова Е.Д. ДНК-диагностика и медико-генетическое консультирование в неврологии. – М.: Мед. инф. аг-во, 2002 – 591 с.
- Наследственные болезни нервной системы: рук-во для врачей /Под ред. Ю.Е. Вельтищева, П.А. Темина – М.: Медицина, 1998 – 496 с.
- Радиоизотопное изображение головного мозга и диагностика болезни Альцгеймера/ Li Jian-Nan, Shang Yu-Kun // Di-er junyi daxue xuebao = Acad. J. Second Mil. Med. Univ. – 2003 – 24, №4 – c.447-450 (РЖ, Биология, Физиология человека и животных, Нейрофизиология, 2003 - №3).
- Alzheimers disease and related dementias: The road to intervention // Exp. Gerontol – 2000 – 35, № 4, с.433-437 (РЖ, Биология, Генетика и цитология, Генетика неврологических заболеваний, 2003, №7).
- Alzheimer: L’etude Paquid/ Letenneur L. // Biofutur. 2001. – Прил. Oct. – с.16 (РЖ, Биология, Физиология человека и животных, Общие и теоретические проблемы нормальной и патологической физиологии, 2002, №12).
- А. rescue factor abolishing neuronal cell death bya wide spectrum of familial Alzheimers disease genes and Aβ /Hashimoto Yuichi, Niikura Takako… // Proc. Nat. Acad. Sci. USA – 2001 – 98, №11 – c.6336-6341/ (РЖ, Биология, Генетика и цитология, Генетика неврологических заболеваний, 2003, №12).
- Association of a. haplotipe for tumor necrosis factor in siblings with late-onset Alzheimer disease. The NIMH Alzheimer disease genetics initiative/ Collins Julianne S.,Perry Rodney T. u. a. // Amer. J. Med. Genet. – 2000 – 96, №6 – с.823-830 (РЖ, Биология, Физиология человека и животных, Общие и теоретические проблемы нормальной и патологической физиологии, 2002, №12).
- Atiologie und Pathogenese der Alzheimer – Demenz / Kratsch T., Peters J., Frölich L. // Wien. med. Wochenschr – 2002 – 152, № 3-4, с.72-76. (РЖ, Биология, Физиология человека и животных, Нейрофизиология, 2004 - №4).
- EEG alteration in the relatives of patients with Alzheimers disease: Abstr.8 th world Congress on PsychiatriCongress on Psychiatric Genetics, Versailles/ Ponomareva N., Fokin V. – 2000 – 96,№4 – с.521 (РЖ, Биология, Генетика и цитология, Генетика неврологических заболеваний, 2003, №12).
- Herpesviruses in brainand Alzheimers disease / Lin Woan-Ru, Wozhiak Matthew A.,Cooper Robert J., Wilcock Gordon K. // J. Pthol. -2002 – 197, №3 – с.395-402 (РЖ, Биология, Физиология человека и животных, Нейрофизиология, 2003 - №3).
- Forette F., Rockwood K. Therapeutic intervention in dementia.// In: Diagnosis and management of dementia. A manual for memory disorders team. Ed. by G.K.Wilcock et al. Oxford, New York: Oxford University Pressю– 1999ю– P.294–310.
- Bullock R. The clinical benefits of rivastigmine may reflect its dual inhibitory mode of action: a hypothesis.// International journal of clinical practice –2002.–Vol.3.–N.56.–P.206–214.
- Гаврилова С.И., Федорова Я.Б., Колыхалов И.В., Одинак М.М., Емелин А.Ю., Кашин А.В., Селезнева Н.Д., Калын Я.Б., Рощина И.Ф. Терапевтический потенциал Церебролизина в превентивной терапии болезни Альцгеймера// Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова.– 2008.–№8.
- Thomas R.S., Liddell J.E., Murphy L.S., Pache D.M., Kidd E.J. An antibody to the beta–secretase cleavage site on amyloid–beta–protein precursor inhibits amyloid–beta production.// Journal of Alzheimer’s disease.– 2006.– Vol.4.– N.10.– P. 379–390.
- Solomon B. Intravenous immunoglobulin and Alzheimer’s disease immunotherapy// Current opinion in molecular therapeutics.– 2007.– Vol.1.– N.9.– P.79–85.
- Okura Y., Matsumoto Y. Recent advance in immunotherapies for Alzheimer’s disease: With special reference to DNA vaccination// Human vaccines.– 2009.– Vol.6.– N.5.
- Wei Z.H., He Q.B., Wang H., Su B.H., Chen H.Z. Meta–analysis: the efficacy of nootropic agent Cerebrolysin in the treatment of Alzheimer’s disease// Journal of neural transmission.– 2007.–Vol.5.– N.114.–P.629–34.

- Болезнь Берже
- Болезнь Бехтерева
- Болезнь Бехтерева
- Болезнь Бехтерева
- Болезнь Бехтерева
- Болезнь вегенера
- Болезнь Вильсона-Коновалова
- Болезнь Альцгеймера
- Болезнь Альцгеймера
- Болезнь Альцгеймера
- Болезнь Альцгеймера
- Болезнь Альцгеймера
- Болезнь Альцгеймера: как обеспечить уход за больным дома
- Болезнь Альцгеймера – трудный путь познания