Амилоид β, и в частности Aβ1–42, часто применяется в качестве биомаркера БА при использовании метода ELISA. Концентрация Aβ1–42 в ЦСЖ у больных снижена на 40–50 %, тогда как содержание Aβ1–40, или «общего» амилоида β, соответствует возрастному контролю. Важно, что концентрация Aβ1–42 в ЦСЖ коррелирует с тяжестью деменции. Результаты анализа Aβ1–42 в плазме крови не коррелируют с показателями ЦСЖ, и обширные исследования не выявили диагностической значимости данного показателя.
В качестве другого потенциального биомаркера изучались уровни таубелка в ЦСЖ. В краткосрочных исследованиях было показано двух-трехкратное повышение общего содержания тау-белка у больных с БА. Считается, что наиболее перспективным является определение в ликворе концентраций тотального тау-белка, фосфо-тау181 и фрагмента бета-амилоида, состоящего из 42 аминокислотных последовательностей. При длительных обследованиях были обнаружены слабые корреляции с изменениями по когнитивным тестам; уровни тау-белка возрастали со временем (срок наблюдения до двенадцати месяцев и дольше). Кроме того, изучались и отдельные формы тау-белка, фосфорилированные по различным аминокислотам в белковой последовательности. Так, три типа фосфорилированного тау-белка (p-thr231, p-ser199 и p-thr181), изученные в краткосрочных исследованиях, были повышены у больных с БА. При этом p-thr231, по-видимому, имел большую специфичность для БА, по сравнению с другими формами деменции.
Особый интерес вызывают работы, в которых проводилось одновременное определение тау-белка и Aβ1–42 в ЦСЖ больных. В большинстве исследований чувствительность и специфичность была несколько выше при комбинированной оценке, нежели при раздельном использовании этих параметров. Наибольшая специфичность (97 %) была показана при комбинированном определении p-tau181 и Aβ1–42 в ЦСЖ. Дальнейшие исследования должны выявить оптимальное сочетание этих маркеров при оценке тяжести БА.
Считается, что окислительный стресс клеток нервной ткани головного мозга является одним из ранних проявлений в развитии БА [337]. Активация нитрит-синтаз (как нейронов, так и глии) топически связана с клубками нейрофибрилл и специфическими бляшками во многих структурах головного мозга. Нитратированные формы многих структурных белков и ферментов также обнаружены в головном мозге больных БА.
Изменения липидного спектра наиболее часто связаны с окислительным стрессом и могут быть потенциальным маркером нейродегенеративных заболеваний. В частности, генетическим маркером (фактором риска) болезни Альцгеймера является носительство аллеля 4 аполипопротеина Е. Что касается особенностей нарушений липидного состава, то в работе [394] показано резкое снижение сульфатидов (относящихся к классу сфинголипидов) в головном мозге даже на ранних стадиях развития болезни Альцгеймера, при отсутствии изменений со стороны других классов липидов. Автор предполагает, что эта патология может быть связана с вышеупомянутым вариантом апопротеина Е, нарушающим транспорт сульфатидов в ткани мозга.
Наряду с этим исследовали также и менее специфические маркеры тяжести БА, в особенности активные формы кислорода (АФК), вызывающие повреждение клеток ЦНС. В норме уровни АФК стабильны, поскольку они контролируются мощными антиоксидантными системами (каталазой, глутатионом, мочевой кислотой, витаминами Е и С и др.). Однако при нарушении баланса окисления и антиокислительных систем возникают оксидативные повреждения белков, липидов и нуклеиновых кислот, которые обычно выявляются у больных с БА. В качестве биомаркеров оксидативного стресса чаще всего определяют уровни липидных перекисей (продуктов окисления ненасыщенных жирных кислот. Методы их определения достаточно сложны и дороги. Чаще всего для таких измерений используются газовая хроматография и/или масс-спектрометрия. Так, довольно часто проводят количественное определение изопростанов – продуктов перекисного окисления жирных кислот, которые в малых количествах есть во всех биологических жидкостях и тканях здоровых лиц. Одно из таких соединений – 8,12-изo-iPF2α-VI (IPF2A) – наиболее удобно для исследований у человека и животных. Показано, что его концентрации повышены у больных с БА в головном мозге, ЦСЖ и плазме крови. По ряду данных, содержание IPF2A прямо коррелирует с концентрациями общего тау-белка и обратно связано с уровнями Aβ1–42. Остается открытым вопрос: насколько специфичен этот показатель именно для БА и насколько он изменяется при других нейродегенеративных заболеваниях? Во всяком случае, долгосрочные исследования показали, что уровни изопростанов в ЦСЖ повышены при когнитивных расстройствах легкой степени, что подтверждает связь данного параметра с целевой клинической патологией [377]. Таким образом, повышение уровней изопростанов в ЦСЖ характерно для групп больных с когнитивными нарушениями.
Учитывая возможную роль воспаления, и в частности реакций клеток микроглии и астроцитов в развитии нейродегенеративных заболеваний, было предложено изучать провоспалительные цитокины, такие как ИЛ-1, а также S100B – специфический цитокин нервной ткани. Оказалось, что их содержание повышено как у больных с высоким риском БА (болезнь Дауна), так и при БА тяжелой степени. Перспективность ИЛ-1 и S100B как биомаркеров БА подтверждается также связью между активацией микроглии, выработкой этих цитокинов и образованием β-амилоидных бляшек в мозге. В будущем представляет интерес изучение концентрации других «молекул воспаления» в качестве потенциальных биомаркеров БА, например ИЛ-6, α1-ACT и iNOS, причем не только в ЦСЖ, но и в сыворотке крови, что сделало бы процедуру взятия проб менее инвазивной.
Для повышения точности прижизненной диагностики нейродегенеративных заболеваний предлагается сочетать определение биомаркеров с параметрами нейровизуализации. Установлено, что комбинированные исследования t-тау-белка, Aβ1–42 и гиперфосфорилированного тау-белка ликвора одновременно с определением регионального церебрального кровотока существенно улучшают дифференциальную диагностику [284]. В будущем предполагается сочетать метод позитронно-эмиссионной томографии головного мозга и исследование содержания биомаркеров в цереброспинальной жидкости, что позволит проводить раннюю диагностику нейродегенеративных заболеваний и будет способствовать совершенствованию терапевтических стратегий.
5.2. Поиск биологических маркеров при болезни Паркинсона
Болезнь Паркинсона, одно из наиболее частых нейродегенеративных заболеваний, связано с дегенерацией и гибелью дофаминергических нейронов. При изучении генетических аспектов БП выявлены мутации в гене, кодирующем пресинаптический белок альфа-синуклеин, в гене паркина. Перспективным является применение при диагностике нейродегенеративных заболеваний, в том числе при БП, определения биомаркеров в цереброспинальной жидкости. У здоровых лиц в возрасте 25–85 лет содержание в ликворе тау-белка составляет 187 (130–250), бета-амилоида, состоящего из 42 аминокислот, – 637 (475–821), фосфорилированного тау-белка – 43 (38–61) пг/мл [338]. У женщин по сравнению с мужчинами выше уровень тау-белка в ликворе; этот показатель увеличивается у лиц старше 65 лет. Показано, что содержание тау-белка и фосфорилированного тау-белка в цереброспинальной жидкости имеет тесную положительную корреляционную связь и оба показателя обратно коррелируют с величиной суммарного балла по КШОПС, характеризующей состояние когнитивных функций. У пациентов с БП уровень альфа-синуклеина, агрегаты которого обнаруживаются в тельцах Леви в головном мозге, снижается в ликворе, что имеет диагностическое значение [280].
