Болезнь Альцгеймера: не забывайте о митохондриях!
Болезнь Альцгеймера — это один из наиболее распространенных вариантов приобретенного слабоумия: в возрасте 80 лет человек с тридцатипроцентной вероятностью может страдать от данного заболевания. Ее этиология сложна, и наука пока не может отделить в ней причины от следствий. Однако результаты недавних исследований позволяют прояснить многие из механизмов этой болезни.
На клеточном уровне речь идет о значительной потере нейронов и большом количестве прочных волокнистых отложений (известных также как сенильные или старческие бляшки или нейрофибриллярные клубки). В основе этих отложений лежит токсичный белок бета-амилоид — ключевой элемент болезни Альцгеймера, — который атакует нервные клетки сразу с нескольких сторон. Он генерирует свободные радикалы, повреждает митохондриальную ДНК и нарушает процессы клеточной биоэнергетики и сворачивания (фолдинга) белков в ткани мозга, в результате чего и появляются нейрофибриллярные клубки. Есть доказательства, что синтез бета-амилоида — это попытка мозга защититься против окислительного стресса, или, другими словами, не причина, а следствие болезни Альцгеймера. В своей недавней книге «Спасение от синдрома Альцгеймера» (The Alzheimer’s Antidote) Эми Бергер (Amy Berger) представляет превосходный обзор современных научных данных об этом заболевании и в соответствии с ними предлагает варианты диеты и изменения образа жизни, способствующие противодействию этому недугу. Рассматривая представляющиеся противоречивыми результаты исследований и гипотезы, Бергер делает следующий вывод: болезнь Альцгеймера возникает в результате нарушения обмена веществ. В рамках работы над книгой я также пришел к тому, что прежние представления о болезни Альцгеймера не соответствуют действительности: изучение современных исследований показывает, что большинство ученых в поисках способов предотвращения и лечения этой болезни делает акцент именно на митохондриях.
Согласно результатам некоторых исследований, степень деменции при болезни Альцгеймера коррелирует с уровнем нарушения биоэнергетических процессов в головном мозге. Интенсивность производства внутриклеточной энергии, вероятно, является более точным индикатором тяжести болезни Альцгеймера, нежели развитие бляшек. Данные одного из исследований свидетельствуют о том, что клинический уровень слабоумия не соотносится с плотностью нейрофибриллярных клубков, но прямо связан с дисфункцией митохондрий и, соответственно, с клеточной энергетикой.
Независимо от того, является ли появление бета-амилоида причиной или следствием окислительного стресса, другой мощный свободный радикал пероксинитрит (возникающий из окиси азота) окисляет липиды в мембранах нервных клеток. Это приводит к появлению высокотоксичного побочного продукта 4-гидроксиноненаля, большое количество которого обнаружено в разных участках головного мозга больных синдромом Альцгеймера. 4-гидроксиноненаль убивает нейроны, не только непосредственно атакуя их, но и косвенно, делая их более уязвимыми перед эксайтотоксичностью. Кофермент Q10 и витамин E могут защитить мембраны нейронов от перекисного окисления липидов, а CoQ10, как выяснилось, способен уменьшить вред, причиняемый пероксинитритом, а также сократить количество 4-гидроксиноненаля, образующегося в кровотоке.
Хотя на сегодняшний день наука не определила основную причину синдрома Альцгеймера, интерес представляет мультифакторная теория, предложенная в 1997 году Ван-Тао Йинг. В соответствии с этой теорией, болезнь Альцгеймера развивается под влиянием четырех взаимодействующих друг с другом факторов: нарушения уровня концентрации белка — предшественника амилоида, кальциевого дисбаланса, разрушительной активности свободных радикалов и биоэнергетического дефицита.
Йинг приводит данные исследований, доказывающие, что каждый из этих факторов усиливает остальные и усиливается сам под воздействием каждого из них.
Переедание и болезнь Альцгеймера
Результаты исследования, представленного в 2013 году специалистами клиники Мэйо
[26], говорят о том, что потребление от 2100 до 6000 калорий ежесуточно может удвоить риск возникновения легких когнитивных расстройств (MCI) — предшественников синдрома Альцгеймера — у людей старше 70 лет (в сравнении с теми, кто потребляет меньше 1500 калорий в сутки).
Хотя данные предыдущих исследований и указывали на связь между различными паттернами приема пищи и риском легких когнитивных расстройств (например, пожилые люди, придерживающиеся здоровой средиземноморской диеты, обладают определенным иммунитетом от такого рода нарушений и от трансформации MCI в синдром Альцгеймера), именно ученые из клиники Мэйо впервые доказали существование прямой корреляции между перееданием и этими расстройствами. Все это свидетельствует о том, что нужно тщательно следить за своей диетой. Еда должна включать в себя максимум питательных веществ и минимум пустых калорий, попадающих в организм вместе с избытком сахара, белым хлебом и солеными закусками типа чипсов.
Избыток калорий также связывается учеными со множеством других дегенеративных заболеваний. И, напротив, как мы уже отмечали, низкокалорийная диета (обеспечение клеток действительно нужными им питательными веществами при ограничении числа бесполезных калорий) коррелирует с увеличением продолжительности жизни и, возможно, со снижением риска развития дегенеративных болезней. Между прочим, этот факт придает дополнительный вес мультифакторной теории Ван-Тао Йинг в части соотнесения болезни Альцгеймера, разрушительной работы свободных радикалов и последствий нарушений биоэнергетических процессов в клетках. Синдром Альцгеймера активно изучается современными исследователями, и я надеюсь, что вскоре у нас будет больше знаний, позволяющих помочь страдающим от него людям.
Болезнь Паркинсона: новый взгляд на терапию ДОФА-содержащими препаратами
Недавние исследования болезни Паркинсона, проводимые на животных, показывают, что кофермент Q10 способен защищать клетки мозга от нейротоксичности и эксайтотоксичности даже в тех случаях, когда бессильными оказываются другие могущественные антиоксиданты. Значение этого открытия состоит в том, что оно указывает на роль нарушения работы митохондрий и биоэнергетики клетки в развитии синдрома Парксинсона. Дальнейшие исследования подтверждают эту гипотезу.
При болезни Парксинсона умирание клеток происходит прежде всего в черной субстанции — отделе головного мозга, играющем важную роль в регуляции моторной функции и тонуса мышц, а также во многих вегетативных функциях: дыхании, сердечной деятельности, тонусе кровеносных сосудов. Нейроны черной субстанции вырабатывают нейромедиатор дофамин. Соответственно, их смерть приводит к понижению запасов дофамина, что ведет к ригидности мышц, тремору и гипокинезии (состоянию недостаточной двигательной активности организма с ограничением темпа и объема движений).
Результаты исследований говорят о том, что черная субстанция характеризуется наибольшим количеством мутаций митохондриальной ДНК в сравнении с другими отделами центральной нервной системы. У людей, страдающих синдромом Паркинсона, митохондрии соответствующих нейронов теряют способность эффективно выполнять целый ряд своих функций. Одной из наиболее изученных их дисфункций является пониженная активность комплекса I (как мы помним, первого звена в ЭТЦ). Эксперименты над крысами с болезнью Паркинсона показывают, что угнетение работы комплекса I прямо следует за дозированным введением в организм биогенного вещества под названием ДОФА (диоксифенилаланина), применяемого как лекарственное средство при паркинсонизме), или дофамина. Результаты других экспериментов свидетельствуют о том, что дозированное введение ДОФЫ в организм крыс приводит к образованию в митохондриях свободного радикала гидроксила. Эти исследования впервые продемонстрировали, что линейное увеличение количества вещества, которого, как мы полагаем, недостает при болезни Паркинсона, может быть ошибочным направлением в терапии.
