Атеросклероз та його нейродегенеративний вплив на мозок; Журнал «Гален»

Постійний геріатр та геронтолог

вплив

Резюме

Церебральний атеросклероз чинить багато наслідків для мозку через ішемію, гіпоксію, інфаркт та зменшення припливу крові до мозку. Також хвороба Альцгеймера та церебральний атеросклероз мають низку генетичних факторів (аполіпопротеїн Е (APOE) поліморфізм ε4) та навколишнього середовища (тютюн, запалення, ожиріння, метаболічний синдром та діабет), а також вік. Можливі пояснення зв'язку між внутрішньочерепним атеросклерозом та деменцією включають загальний механізм, що призводить до дисфункції мозку, такий як: окислювальний стрес, пошкодження білої речовини, токсичні, але розчинні види Aβ, або вираження запальних факторів у судинах або стовбурі мозку, включаючи рецептор для гликозирования кінцевих продуктів. Таким чином, спостерігається, що існує ряд дій, подібних до атеросклерозу та нейродегенеративних захворювань, які захищають синергетичний механізм.

Ключові слова: церебральний атеросклероз, поліліфізм аполіпопротеїну Е (APOE) ε4, фракція β, рецептор для глибокого глікування кінцевих продуктів

Анотація

Церебральний атеросклероз чинить численні ефекти на мозок, такі як ішемія, гіпоксія, інфаркт та зниження мозкового кровотоку. Крім того, хвороба Альцгеймера та церебральний атеросклероз мають низку спільних факторів, таких як вік, генетичні фактори (E (APOE) ε4 поліморфізм), фактори навколишнього середовища (тютюн, запалення, ожиріння, метаболічний синдром та діабет), а також вік. Можливі пояснення внутрішньочерепного артеріосклерозу та деменції включають загальний механізм, який переростає в церебральну дисфункцію, таку як зміни оксидативного стресу білої речовини, токсичні, але розчинні види Aβ, або експресія факторів запалення в судинах, або мозкова паренхіма, включаючи RAGE, рецептор для глибокого глікування кінцеві продукти. Як результат, ми спостерігаємо низку подібних дій між атеросклерозом та нейродегенеративними захворюваннями, які є запорукою синергічного механізму.

Ключові слова: церебральний артеріосклероз, поліморфізм E (APOE) ε4, фракція β, рецептор для прогресивних кінцевих продуктів глікування

Атеросклероз - це захворювання середніх та великих артерій, що характеризується утворенням у внутрішній оболонці та середніх відкладах атероматозних бляшок, які містять скупчення ЛПНЩ-холестерину, ліпофаг та іноді кальцинати на колишніх ураженнях, що перешкоджають нормальному кровотоку через судину.

Атеросклероз може викликати, залежно від локалізації, різні симптоми. Так, на рівні серця він виробляє ішемічну хворобу серця, стенокардію, інфаркт міокарда; на церебральному рівні це створює небезпеку інсульту; на рівні аорти, спотворюючи стінки внаслідок зміни їх товщини, аневризма аорти; в брижових судинах, інфаркт брижі або захворювання периферичних артерій, в артеріях нижніх кінцівок.

Церебральний атеросклероз може спричинити серйозні проблеми зі здоров’ям, якщо їх ускладнює можливий летальний напад, який може бути ішемічним (спричинений звуженням судин або перешкодою, спричиненим тромбом), або геморагічним внаслідок розриву церебральної аневризми.

Церебральний атеросклероз також пов’язаний із поняттям судинної деменції, при якій невеликі безсимптомні інсульти викликають кумулятивний стрес і призводять до загибелі нейронів.

Симптоми включають мігрень, біль в обличчі, розмитість зору та зміни особистості у людей похилого віку з апатією, плачем, розгубленістю чи дратівливістю. Комп’ютерна томографія (КТ) та ядерно-магнітно-резонансна томографія (МРТ) головного мозку допомагають виявити церебральний артеріосклероз до виникнення ішемічних або геморагічних інсультів або розвитку судинної деменції. (1)

Хоча атеросклероз - це судинний процес, все більше наукових доказів показує, що ця патологія викликає нейродегенеративні ефекти через свої наслідки та наслідки для мозку.

Таким чином, існує кілька гіпотез.

Патогенний механізм, подібний до нейродегенеративних захворювань

Таким чином, патогенний механізм може включати перекисне окислення ліпідів, окислювальний стрес, запалення або зміну імунної відповіді, спричиняючи старіння та дегенеративні ушкодження мозку. (2)

Більше того, останні дані показують, що наявність ішемічних уражень збільшує когнітивні дефіцити у пацієнтів з хворобою Альцгеймера. (3) Таким чином, церебральна ішемія погіршує вплив патології Альцгеймера на когнітивні функції. Експериментальне дослідження на мишах показало, що ішемія головного мозку посилює експресію APP у інших здорових мишей, APP є білком, який бере участь у виникненні бета-амілоїдозу, специфічного для цього захворювання. (4)

Інше дослідження показало, що транзиторна нефатальна ішемія лобового мозку з подальшою реперфузією збільшує початкову бета-амілоїдну реакцію в пірамідних клітинах і зубчастій звивині разом із нейрональною дегенерацією. Це свідчить про те, що початок бета-амілоїдгенезу викликається ішемією та/або постішемією мозку. (5) Вже відомо, що ішемія збільшує розщеплення Aβ-пептиду в APP (6). Таким чином, два процеси, ішемія та розщеплення пептиду Aβ, діють синергетично, посилюючи цитотоксичність. PAβ може сприяти вивільненню медіаторів запалення, які посилюють постішемічне запалення, сприяючи порушенням мозкового кровообігу. Після придушення асоційованого запального ефекту дослідження показують, що і вразливість, спричинена ішемією, і активність активуючого білка знижуються. (7)

Як лабораторні дослідження, так і дослідження на людях підтверджують думку, що судинна недостатність сприяє патогенезу хвороби Альцгеймера. (8)

Таким чином, неефективна судинна реакція може обмежити надходження кисню до нейронів, що призводить до змін у середовищі мозку та дисфункції нейронів. Порушення цереброваскулярної саморегуляції може мати важливі функціональні та структурні зміни цілісності мозку. (9)

Зниження артеріального тиску, яке не впливає на нормальну перфузію мозку, може призводити до ішемії у присутності Aβ. Ішемія, пов’язана з гіпоперфузією, була б більш помітною в перивентрикулярній білій зоні, області з обмеженим колатеральним кровообігом. (10) Таким чином, порушення функції саморегуляції може призвести до перивентрикулярних уражень білої речовини, що спостерігаються у пацієнтів з хворобою Альцгеймера.

Поширені патофізіологічні причини

Все більше досліджень показує зв’язок між патофізіологією хвороби Альцгеймера та судинним когнітивним дефіцитом, основною причиною якого є атеросклероз. Хвороба Альцгеймера та атеросклероз поділяють ряд факторів, таких як вік (11), генетичні фактори (поліморфізм аполіпопротеїну Е (APOE) ε4, (12, 13)), але також багато факторів навколишнього середовища чи біології (тютюн (14), запалення (15). ), ожиріння (16), метаболічний синдром (17) та діабет (18) .

Крім того, хвороби периферичних артерій (19) та атеросклероз коронарних артерій (20) частіше зустрічаються у хворих на Альцгеймера. Підвищений рівень Aβ асоціюється із структурою фракцій холестерину, подібною до тієї, що виявляється при захворюваннях периферичних артерій. (21)

Зазначається, що у тих, хто страждає на серцево-судинні захворювання, підвищений ризик розвитку хвороби Альцгеймера в подальшому.

Церебральний атеросклероз як незалежний фактор ризику

Рання діагностика судинної деменції виявляє цереброваскулярний атеросклероз як важливу причину деменції. (22)

Одне дослідження показало, що обсяги більше 50 мл інфарктної тканини можуть бути пов'язані з деменцією, а незмінно інфарктні тканини понад 100 мл пов'язані з деменцією. (23) Вивчаючи мозковий кровотік за допомогою ксенону, інший дослідник запропонував поняття багатоінфарктної деменції. (24)

Інше дослідження підтверджує зв'язок між важким атеросклерозом полігону Уілліса та хворобою Альцгеймера. (25)

Внутрішньочерепний атеросклероз є важливим незалежним фактором ризику розвитку деменції, представляючи потенційний оборотний патоген, не пов'язаний із хворобою Альцгеймера або судинною атакою, через яку судинні зміни можуть впливати на ризик деменції. (26)

Окрім патогенної важливості, вимірювання кровотоку в мозку можна використовувати як ранній ознака деменції. Таким чином, є дані, що зміни в судинній регуляції можуть відбуватися як при хворобі Альцгеймера, так і при церебральному атеросклерозі.

Також запалення, окислювальний судинний стрес можуть виникати при обох патологіях, і дуже ймовірно, що вони відіграють певну роль у патогенному процесі. Ці спостереження представляють достатню кількість аргументів для переоцінки ролі протизапальних та антиоксидантних засобів у стратегії цих захворювань.

Чому лише церебральний атеросклероз?

Атеросклероз та деменція пов’язані лише з атеросклерозом головного мозку, але не з атеросклерозом серця чи аорти. Це вказує на те, що вплив атеросклерозу на пізнання є місцевим і не опосередковується процесами, загальними для системного атеросклерозу.

Можливі пояснення зв'язку між внутрішньочерепним атеросклерозом та деменцією включають загальний механізм, що призводить до дисфункції мозку, такий як: окислювальний стрес (27), пошкодження білої речовини (28), токсичні, але розчинні види Aβ (29, 30) або експресія запальні фактори в кровоносних судинах або паренхімі мозку, включаючи рецептор для глікування кінцевих продуктів. (31)

Згідно з теорією вільних радикалів, старіння можна вважати прогресивним і неминучим процесом, частково пов’язаним з накопиченням окислювального залишку в біомолекулах-нуклеїнових кислотах, ліпідах, білках і вуглеводах через дисбаланс між прооксидантами та антиоксидантами на користь перших. Таким чином, окислювальний стрес може бути поширеною причиною мозкової нейродегенерації та церебрального атеросклерозу. (32)

Гіперінтенсивність білої речовини є загальною ознакою цереброваскулярних захворювань, помітних на зображенні мозку у літніх людей. (33) Вони суттєво сприяють втраті незалежності в літньому віці, збільшуючи втричі ризик судинних нападів і вдвічі ризик деменції. (34)

Крім того, гіперінтенсивність білої речовини прискорює процес вікового занепаду когнітивних функцій. (35) Хоча раніше розглядалися як клінічно мовчазні, сьогодні вони визнані асоційованими з тонкими неврологічними ознаками (36) та суб'єктивними ознаками когнітивного спаду. (37)

Незважаючи на численні можливі події, що призводять до нейродегенеративних захворювань, хронічна імунна активація є загальноприйнятою схемою, при якій мікроглія, головний резидентний макрофаг центральної нервової системи, відіграє важливу роль. Помічено, що запалення виникає як патогенний фактор як при атеросклерозі, так і при нейродегенеративних захворюваннях.

Накопичення прогресивних кінцевих продуктів глікації є особливістю старіння, але прискорене накопичення видно при таких розладах, як розсіяний склероз та хвороба Альцгеймера. Рецептор кінцевих продуктів прогресуючого глікування посилюється окислювальним стресом, імунною та/або запальною реакцією та зміною нормальних функцій клітин. Крім того, активація цих рецепторів викликає вивільнення запальних цитокінів і вільних радикалів, тим самим продовжуючи замкнене коло пошкодження нейрональних клітин. Цей рецептор підвищений при хворобі Альцгеймера, де він експресується на нейронах і астроцитах. (38)

Таким чином, запалення та окислювальний судинний стрес можуть виникати при обох патологіях, і дуже ймовірно, що вони відіграють певну роль у патогенному процесі. Ці спостереження представляють достатню кількість аргументів для переоцінки ролі протизапальних та антиоксидантних засобів у стратегії цих захворювань.

Атеросклероз великих внутрішньочерепних судин також може бути маркером дисфункції дрібних судин головного мозку та їх ендотелію, що може бути первинною причиною когнітивних порушень або через перерву зв'язку між нейронами та судинами (нервово-судинна одиниця). обґрунтовує процес вазодилатації (39, 40, 41, 42), або руйнуючи гематоцефалічний бар’єр. (42) Очевидно, цей процес заслуговує на подальше розслідування, оскільки це процес, який можна запобігти.

ВИСНОВКИ

На закінчення атеросклероз головного мозку чинить численні ефекти на мозок, викликаючи окислювальний стрес, посилюючи розщеплення Aβ, сприяючи гіпоксії та ішемії, генеруючи ураження білої речовини та порушення функції мозку. Стимулюючи запалення та утворення прогресивних кінцевих продуктів глікування в поєднанні із загальними факторами ризику та складними патогенними механізмами, можна зробити висновок, що атеросклероз - лише одне із аспектів складного процесу, пов’язаного зі старінням та гомеостатичною саморегуляцією, з органічними та багатофункціональний, на рівні пізнання та всього організму, який визначається як нейродегенеративна хвороба.