Здоровье по Дарвину. Почему мы болеем и как это связано с эволюцией

Гриффин предположила, что поврежденные или находящиеся в стрессовом состоянии нейроны побуждают микроглиальные клетки продуцировать интерлейкин 1, который в свою очередь активирует астроциты, начинающие секретировать другой растворимый провоспалительный цитокин под названием S100 как часть механизма восстановления нейронов. И действительно, исследования показали, что в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера обнаруживаются повышенные уровни ИЛ-1 и S100. Далее Гриффин использовала синдром Дауна как модель болезни Альцгеймера с ранним началом. Из-за дополнительной копии 21-й хромосомы, на которой находится ген APP, люди с синдромом Дауна продуцируют больше белка-предшественника амилоида, чем люди без утроенной 21-й хромосомы, и уже в начале среднего возраста приобретают характерные альцгеймеровские симптомы, такие как бляшки и нейрофибриллярные клубки. Однако, обследуя маленьких детей с синдромом Дауна, Гриффин обнаружила у них повышенные уровни ИЛ-1 и S100. То есть их головной мозг начинает производить большие количества этих воспалительных цитокинов за много лет до того, как возникают первые клубки и бляшки, что говорит о том, что выработка этих цитокинов индуцируется находящимися в стрессовом состоянии нейронами. Разумеется, при обследовании головного мозга пациентов с ранней формой болезни Альцгеймера исследователи увидели, что формирующиеся бляшки окружены микроглиальными клетками и астроцитами, изливающими на них потоки ИЛ-1 и S100.

Гриффин вспоминает, что неврологическое сообщество во главе со сторонниками амилоидной гипотезы крайне враждебно восприняло эту новаторскую работу. Статья, которую она отослала в научный журнал, вернулась к ней с весьма красноречивой надписью поперек страницы – «Это бред». Главный вопрос, которые задавали скептики, состоял в том, существует ли реальная взаимосвязь между нейронным стрессом, восстановлением нейронов и болезнью Альцгеймера с поздним началом. Амилоидное лобби, говорит Гриффин, пришло в бешенство, когда такая взаимосвязь была наконец-то установлена – чему в немалой степени помогла ее встреча с Дмитрием Гольдгабером, который одним из первых выделили ген APP. «С одной стороны, мое исследование сделало значимым его открытие, – говорит Гриффин. – С другой стороны, он указал мне на взаимосвязь между геном APP и ИЛ-1. Разумеется, приверженцы амилоидов не приняли нашу гипотезу». В эссе под названием «Моя история: Открытие и картирование альцгеймеровского амилоидного гена на 21-й хромосоме» Гольдгабер пишет, что установил взаимосвязь между амилоидом и интерлейкином 1 еще в 1980-е годы. «Мы с коллегами обнаружили, что уровень экспрессии гена АРР повышается под влиянием воспалительного маркера ИЛ-1, и, таким образом, доказали, что сверхэкспрессия гена APP может быть результатом внешнего воздействия. Это говорит о том, что воспаление, сопровождающееся увеличением производства ИЛ-1 в головном мозге, является основным фактором, провоцирующим развитие болезни Альцгеймера».

Гриффин также показала существование взаимосвязи между воспалением и тау-белком, который имеет важное значение для стабилизации микротрубочек внутри аксонов. В экспериментах на крысах она продемонстрировала, что ИЛ-1 увеличивает производство в мозге фосфорилированной формы тау-белка путем повышения уровня фосфорилирующего фермента p38 МАРК. Было обнаружено, что этот фермент в изобилии присутствует в нейронах пациентов с болезнью Альцгеймера, у которых также увеличено количество фосфорилированного тау-белка. Взаимосвязь была установлена.

К 2001 году, отмечают Макгиры, причастность воспаления к болезни Альцгеймера стала неоспоримым фактом. «В головном мозге пациентов с деменцией альцгеймеровского типа были обнаружены повышенные концентрации широкого спектра молекул, являющихся ключевыми медиаторами в периферийных иммунных реакциях». Это не только означало, что болезнь Альцгеймера имеет значимый нейровоспалительный компонент, но и доказывало (и на тот момент это было удивительным открытием), что резидентные клетки мозга способны продуцировать широкий спектр иммунных и воспалительных молекул, включая цитокины и их рецепторы, вместе с комплементом. Комплемент – это группа белков, которые помогают антителам и макрофагам разрушать патогены. В периферической кровеносной системе белки комплемента образуют так называемый мембранный атакующий комплекс, который уничтожает чужеродные бактерии и вирусы, проникая через их внешние мембраны и буквально разрывая их на части. Комплемент является важной частью врожденной иммунной системы.