Вирусы, вредные вещества и БА
Кто же разжигает огонь, который так долго тлеет и который разрушает контакты нервных клеток? Исключительно удобные условия для этого создаются к середине человеческой жизни. Но какие процессы ведут к тому, что в нервных клетках различных областей мозга, ответственных за чувства и речь, во множестве производится амилоидный протеин? Тот самый, который не может быть своевременно устранен и вызывает забывание, который откладывается в течение многих лет на синапсах, образуя нерастворимую «остаточную золу» в амилоидных бляшках или отложениях?
Кроме упомянутых причин, которые, по мнению исследователей, могут быть ответственными за эти процессы, назывались вирусные инфекции, различные вредные вещества, находящиеся в окружающей среде, например соединения алюминия. Ни одному из этих предположений не суждено было до сих пор подтвердиться. Наоборот, вопрос о причастности алюминия к возникновению БА в настоящее время практически не ставится. Это можно наблюдать у пациентов, которые регулярно подвергаются почечному диализу. Страдающие почечной недостаточностью больные принимают в течение многих лет подряд соли алюминия, благодаря которым может резко сокращаться количество необходимых сеансов диализа. И у этих пациентов обнаруживается не раньше, чем у остальных, то есть после 45 лет, наличие амилоидных отложений в мозге.
Химические алюминиевые соединения могут ускорять «тлеющий тихий пожар» или другие повреждения в мозге, так как соли алюминия являются ядовитыми для нервных цепей, и его разрушительное влияние сказывается только на нервной системе.
Из ежедневно получаемых вместе с пищей 20 мг алюминия, в клетки нашего мозга через барьеры крови удается проникнуть только его незначительному количеству. Алюминий составляет 8 % суши и находится на третьем месте по частоте встречаемости. Он попадает в наш организм с продуктами питания, а также через легкие, кожу, затем через сложные белки переводится в протоплазму.
Алюминий, введенный подкожно кроликам, ведет к дегенерации нейронов у них. Внутрицеребральные инъекции сульфата алюминия, или алюминиевого молока, вызывают у кроликов через 10–18 дней атаки гипертонии, нистагмус, эпилептические приступы и даже ведет к смерти.
Во многих работах описываются различные гистологические исследования, показывающие токсично-дегенеративные изменения в нервных клетках. Следует отметить, что условия соблюдения определенных концентраций в опытах с алюминием очень трудно выдержать. Таким образом, не может вызывать удивление тот факт, что в публикации периодически появляются различные результаты.
Это обусловлено прежде всего противоречивыми данными о повышении или понижении концентрации алюминия в мозге больных БА. Во всяком случае, еще не установлена ясная и четкая взаимосвязь между повышенной концентрацией алюминия и нейрофибрильными пучками, а также сенильными бляшками.
Тем не менее иммунологические исследования показывают взаимозависимость между присутствием алюминия в организме и БА, хотя эта зависимость очень спорна.
Существует предположение, что алюминий не вызывает нейродегенеративные изменения, а только аккумулируется в дегенеративных клетках. Тем самым алюминий, по всей вероятности, не является первичным патологическим фактором в возникновении БА. Однако он может накапливаться в больших количествах в дегенеративных нейронах и может, тем самым, ускорять процесс дегенерации нейронов и их гибели.
В связи с этим мне вспоминается следующий эпизод, вошедший в мою жизнь как какое-то роковое послание Небес. А может, это была интуиция?
Когда был построен наш загородный дом, то большое количество вещей, в том числе кухонной утвари и посуды, скопившихся в подвале нашей венской квартиры, было подвергнуто строгому досмотру со стороны Маши — что оставить, что перевезти, от чего можно избавиться. Именно тогда нам на глаза попалось очень много дюралюминиевой продукции наших советских заводов, производящих на-гора в качестве «ширпотреба» (товаров широкого народного потребления) — кружки, кастрюли всех диаметров, сосуды для подогрева молока и т. д. Судя по виду, все это сохранилось, привезенное из СССР, в оригинальной производственной упаковке. Я спросил у Маши, почему она этим не пользуется и почему это лежит в таких количествах в подвале? «Все это было уже не нужно здесь, — отвечала она и продолжала, — Бытует мнение, что алюминий очень плохо влияет на память». Больше к этому вопросу мы не возвращались.
Другой случай по поводу взаимосвязи алюминия и памяти относится к еще более раннему периоду нашего пребывания в Вене. Я очень страдал от проблем с желудком — то ли от нервного перенапряжения, то ли от нерегулярного питания, имеющего далекие корни в СССР, когда система производства — аврал — требовала полной мобилизации физических и духовных внутренних ресурсов. Конечно, духовных ресурсов не было никаких, и физических явно не хватало. Месячные планы, задания по новой технике, от которых зависела судьба не только собственного коллектива со скудной премией, но и буквально существование смежников, очень давили и не оставляли ни малейших шансов на спокойное, ритмичное посещение заводских столовых. Рефлекс Павлова оставался неудовлетворенным и нереализованным, алюминиевые ложки и вилки оставались невостребованными иногда до трех раз в неделю.
Приходилось отказываться от посещений не только заводской столовой, иногда не удавалось заглянуть и домой, чтобы переночевать — новые правительственные задания постоянно наваливались и давили, отгораживали от окружающего мира. Забывалось о еде и семье.
Страдали нервы, сгорали люди, уходили из жизни молодые ребята — еще вчера абсолютно здоровые парни в один миг отлетали в потусторонний мир. С тех тяжелых дней, как незарубцованная память, остался у меня больной желудок.
Потом в Вене, встав на ноги, я получил возможность заняться своим здоровьем. Маша все это время очень обо мне заботилась. Я придерживался строгой диеты, регулярно ел, пища была вся перетертая, перемолотая. Врачи рекомендовали мне принимать улькогант, производства испанской фирмы «Мерк», содержащий, кроме всего прочего, в своем составе 190 мг алюминия. Целью медикамента является защита стенок желудка от вредного влияния различных раздражающих веществ.
Маша именно тогда обратила мое внимание на большое содержание алюминия в препарате и неоднократно просила меня прекратить его прием. В течение 25 лет я систематически принимал улькогант, и только в 1999 году в инструкции по приему этого лекарства акцентировалось высокое содержание алюминия в препарате и вводилось ограничение приема его БА-пациентами, впрочем, с оговоркой, что взаимосвязь между приемом алюминия с пищей или медикаментами и появлением БА не установлена.
Конечно, ученым очень трудно «свернуть» программы поиска, признать ложность выбранного направления и свое поражение. Сама идея вдруг превращается в фантом. Это не только наносит удар престижу ученого — это связано с огромными затратами физического и умственного потенциала, времени — порой ценою всей жизни, — а также с материальными издержками. Как раз последнее оказывает огромное влияние на приоритет научных направлений, находя свое выражение в так называемых финансовых потоках. И иногда лишь упорство и огромное мужество ученых в достижении цели приводит к положительным результатам.
Так, например, долгое время считалось, что причиной возникновения гастритов и раковых заболеваний желудка являются стрессы, чрезмерно острая пища или нездоровый образ жизни. Эта теория была ниспровергнута нобелевскими лауреатами 2005 года в области медицины, австралийскими учеными Бэрри Маршаллом и Робином Уорреном. Их открытие заключается в том, что гастрит и язва желудка возникают в результате инфекции. В 1982 году Маршалл и Уоррен установили, что большинство больных гастритом и язвой желудка были инфицированы особыми бактериями Helicobacter pylori и что лечение этих заболеваний можно проводить с помощью антибиотиков. В ходе работы ученые сумели выделить эти бактерии, и доктор Маршалл сознательно ввел их себе в организм. Затем он вылечился с помощью антибиотиков. Считается, что бактериями Helicobacter pylori инфицированы почти две трети населения Земли, но у большинства людей они никак не проявляют себя. Работы Маршалла и Уоррена помогли установить, что человек может полностью излечиться от язвы и гастрита, только если в его организме больше нет этой бактерии.
И только благодаря упорству отдельных ученых много раз отвергнутое предположение о возможном вирусном происхождении БА начинает выкристализовываться в сенсационное научное открытие.
Последние изыскания американцев показали, что открытая еще в 1997 году Chlamydia pneumoniae ответственна за дегенеративные изменения в мозге больных ненаследственными формами БА. Эта бактерия найдена в мозге 9 из 10 БА-пациентов. В будущем ученые намерены установить, как лечение антибиотиками может повлиять на Chlamydia pneumoniae у больных БА.
Атаки кислородных радикалов
Как экспериментально установлено, за быстрое старение людей с Даун-синдромом ответственны агрессивные кислородные молекулы. Они образуются у них в избытке, потому что эти больные не только обладают трижды повторенной хромосомой 21 с наследственной информацией для предшественника амилоидной молекулы (АРР), но и геном для производства энзима супероксиддизмутазы в тройном исполнении. Мы знаем, что у Даун-пациентов образуется в полтора раза больше АРР, чем у здоровых людей.
Свободные радикалы кислорода при здоровом обмене веществ появляются постоянно: например, в процессе дыхания клетки. От одного до двух процентов кислорода не полностью преобразуются в митохондриях в С02 (углекислый газ) и Н20 (воду), а превращаются в агрессивные кислородные радикалы. При разрушении жиросодержащих клеточных мембран и при повреждении синапсов, по которым не идут больше потоки информации, также образуются свободные радикалы. Более того, кислородные радикалы производят и клетки микроглии, защищающие и питающие нейроны мозга.
Энзим супероксиддизмутаза ослабляет действие этих агрессивных радикалов, превращая их в ослабленный радикал перекиси водорода. Этот последний, в свою очередь, полностью обезвреживается посредством энзима под названием «каталаза».
Поскольку у пациентов с синдромом Дауна в полтора раза больше супероксиддизмутазы, чем каталазы, у них образуется избыток перекиси водорода, известной в парикмахерской практике как средство для обесцвечивания волос. Этот ослабленный кислородный радикал действует на клеточные структуры так же разрушительно, как и на волосы. Волосы оберегает защитный жировой слой, клетку же защищает ее мембрана.
Если жировая, липидная часть мембраны окисляется под воздействием перекиси водорода, вся мембрана становится хрупкой и ломкой — она стареет. Разрушенные мембраны должны быть восстановлены. Это осуществляет опять же АРР. Чем больше клеточных мембран должно быть «отремонтировано», тем больше образовывается АРР.
Важно было установить, действительно ли старение клеточных мембран также способствует отложению амилоида. Для этого в лабораториях выращивали мышей, которые имеют не только супероксиддизмутазу, но также всю хромосому Альцгеймера, как и Даун-пациенты. У мышей это не 21-я хромосома, а 16-я, соответствующая 21-й хромосоме у людей. Как у человека тризомия-21, так у мышей тризомия-16 вызывает искажение внешнего вида. Например, животные имеют не удлиненную, как обычно, форму головы, а округлую. Таким образом, мышей-носителей тризомии-16 можно характеризовать как обладателей синдрома Дауна.
Поскольку мыши-носители этого синдрома умирают сразу же после рождения, они не могут быть пригодны для изучения процессов образования амилоида, так как амилоидные отложения не успевают образоваться — для этого просто нет времени.
Спасительная идея пришла из Великобритании. Английская исследовательница Сара Джейн Ричардс провела интересный эксперимент. Она взяла у некоторых мышей с врожденным синдромом Дауна немного ткани мозга из тех областей мозга, в которых у человека главным образом и скапливается амилоид Альцгеймера, и пересадила его в мозг здоровых мышей. Там трансплантат очень хорошо прижился, и мыши развивались вполне нормально. Но уже после 6 месяцев трансплантат был тесно и плотно переплетен амилоидоподобными отложениями. Амилоид является, таким образом, самым ранним признаком БА.
Но какая же причина вызвала в ходе этого эксперимента образование амилоида?
«Возможно, условия, в которые попали клетки в результате трансплантации, и вызывали появление амилоида», — предполагали ученые.
Что же происходит с клетками при трансплантации?
Как и при любой трансплантации, за счет восстанавления кровоснабжения пересаженной мозговой ткани, то есть за счет ее обеспечения свежей, насыщенной кислородом кровью, происходит образование особо большого количества кислородных радикалов. Этой физиологической грозе противостоят клетки с энзимами, такими как супероксиддизмутаза и каталаза.
С другой стороны, в трансплантированной ткани эти биокатализаторы находятся в перегруженном состоянии. Энергоснабжение в трансплантате нарушается вследствие разрушения нервных связей и прекращения кровоснабжения. Мозг реагирует очень чувствительно на отсутствие притока кислорода и глюкозы. Именно поэтому каждая нервная клетка наделена собственной системой снабжения энергией, и поэтому на каждой 1/30 мм в мозге находится кровеносный сосуд.
Данные последних лет подтверждают, что перенесенные тяжелые черепно-мозговые травмы также способствуют развитию БА.
Данные последних лет подтверждают, что перенесенные тяжелые черепно-мозговые травмы также способствуют развитию БА. Среди больных БА число людей, получивших в раннем возрасте черепно-мозговую травму, в пять раз выше. Исследования, проведенные недавно английскими учеными, показывают, что частые удары головой по мячу действует отрицательно на мозговую деятельность любителей игры в футбол. Спортсмены с трудом могут концентрироваться одновременно на двух видах деятельности, ухудшается их память, способность реагировать на различные раздражители, страдает скорость мышления.
Объясняется это протеканием регенеративных процессов. При образовании новых кровеносных сосудов в поврежденных тканях образуются также агрессивные кислородные радикалы. Ионы железа, содержащиеся в крови, еще больше ускоряют их образование. Это ведет к большим разрушениям в мембранах нервных клеток и в ДНК. Как следствие, возникают антиоксидантные каскады, которые в итоге наносят поврежденным тканям большой вред. Вследствие этого в мозге могут возникнуть хронические воспалительные процессы, и восстановительные молекулы АРР будут производиться постоянно и в избытке. Так ученые открыли еще один фактор риска, или потенциальный, наряду с дефектами генов, «инициатор пожара» — оксидантный стресс. Другие считают, что оксидантный стресс — это реакция на ушиб мозга, сопровождающий его гипоксию, ишемию и т. д.
Воспалительные процессы и БА
С тех пор как Патрик Мэкги, экс-министр здравоохранения Канады, выяснил, что пациенты, регулярно принимающие противоревматические медикаменты, реже заболевают БА, эта точка зрения становится все более убедительной.
Появились первые доказательства того, что противовоспалительные медикаменты, принадлежащие к нестероидальным противоревматическим препаратам, уменьшают риск заболевания БА. В настоящее время ведутся исследования, в которых проходит испытания новый аспирин, так называемый COXII-блокатор. Этот новый медикамент обладает противовоспалительным действием без побочных явлений, более того, он не раздражает желудок.
Различные рабочие группы, занимающиеся проблемой БА (приблизительно 3000 ученых из всего мира), исследуют воспалительные процессы и средства борьбы с ними с целью определения возможности использования последних в борьбе с БА.
Сотрудники отдела института иммунологии в Инсбруке установили, что у БА-пациентов, в противоположность здоровым людям, иммунная система не распознает β-амилоид. При этом внутри и вблизи отложений находятся цитокины, которые, очевидно, стимулируют как нервные клетки, так и клетки микроглии к повышенной продукции β-амилоида. Таким образом, цитокины, в течение всей жизни производящиеся в мозге с целью защиты от инфекций, в старости поворачивают оружие против собственного организма.
На основании этих результатов ученые Инсбрука впервые предложили применить в борьбе с БА иммунологические методы лечения, например, вакцинацию.
