Пожилые собаки могут дать исследователям деменции то, чего не хватает мышам: естественную модель старения мозга. Новое исследование показывает, что изменения в их мозге во многом повторяют процессы, которые наблюдаются у людей с болезнью Альцгеймера.
Это может приблизить ученых к более ранней диагностике и эффективным методам лечения, особенно потому, что у собак, как и у людей, деменция развивается постепенно и не всегда заметна на первых этапах.
У старых собак есть важное преимущество перед мышами, когда речь идет об исследованиях деменции. И хотя большинство людей знают кого-то, кто столкнулся с болезнью Альцгеймера, понять, как именно развивается это заболевание, по-прежнему сложно.
Одна из причин, по которой тема особенно важна, — опыт самих исследователей. У многих из них в семье были случаи деменции. Подобный личный опыт нередко становится толчком к научной работе в этой области, где главная задача остается прежней: найти не только способы облегчить симптомы, но и лечение, способное остановить болезнь.
Проблема в том, что болезнь Альцгеймера и другие виды деменции трудно изучать на ранних стадиях. Эти заболевания обычно начинают развиваться примерно за 20 лет до появления симптомов, из-за которых человек обращается к врачу. Поэтому в лабораториях чаще всего используют мышей. Но такой подход имеет серьезный предел: результаты, полученные на мышах, редко подтверждаются у людей. По данным исследований, 99% препаратов от болезни Альцгеймера, которые показывали перспективность в лаборатории, провалились в клинических испытаниях на людях.
Изучать старение мозга на мышах непросто еще и потому, что у них не возникает естественного накопления неправильно свернутых белков, характерного для деменции. Да, мышей можно генетически модифицировать, чтобы приблизить их к человеческой болезни, но воспроизвести в одном животном все ее особенности крайне сложно.
Именно поэтому ученые стали искать другие виды животных, у которых старение мозга происходит естественно. Одним из самых перспективных кандидатов оказались собаки. В новом исследовании, опубликованном в журнале npj Dementia, ученые показали: мозг стареющих собак меняется похожим образом на мозг человека с деменцией. Это подчеркивает ценность домашних собак как естественной модели нейродегенерации, которая может помочь в разработке более точной диагностики и более эффективного лечения.
Работа началась с попытки найти лучший способ изучать токсичные белки, вызывающие болезнь, чем использование мышей. Примерно в то же время исследователи узнали, что собаки тоже страдают деменцией, и начали сотрудничать с ветеринарным неврологом, изучающим домашних собак с заболеваниями мозга. Особый интерес для работы представлял синдром когнитивной дисфункции у собак — состояние, похожее на деменцию у людей.
Синдром когнитивной дисфункции у собак затрагивает более четверти животных старше 12 лет. Диагноз обычно ставят по опросам владельцев, которые замечают изменения в поведении и симптомах. Но белки, связанные с развитием деменции у собак, до сих пор изучены недостаточно. Чтобы понять этот процесс и, возможно, приблизиться к пониманию человеческой деменции, нужно было выяснить, как стареет мозг домашних собак.
Совместно с патологоанатомом-нейропатологом исследователи сравнили мозг собак с синдромом когнитивной дисфункции и мозг людей с болезнью Альцгеймера. Владельцы дали согласие на передачу образцов мозга своих пожилых собак. Животные либо умерли естественной смертью, либо были усыплены по решению владельцев после консультации с лечащей командой, чтобы не допустить дальнейшего ухудшения качества жизни.
Используя те же лабораторные методы, что и при анализе человеческих образцов, ученые обнаружили аномальные белковые отложения в тех же областях мозга собак, где они встречаются у людей с ранней деменцией.
Затем исследователи проверили, изменяются ли у собак и те показатели крови, которые обычно связаны с болезнью Альцгеймера у людей. У собак с высоким уровнем аномальных белковых отложений в мозге также обнаружили повышенный уровень глиального фибриллярного кислого белка, или GFAP. Обычно этот белок появляется в крови только при повреждении мозга или заболевании. Поэтому он может стать перспективным биомаркером — не только для диагностики когнитивного снижения у собак, но и для понимания того, как прогрессирует деменция у людей.
Параллельно идут и другие исследования старения собак. Проект Dog Aging Project наблюдает более 50 000 домашних собак и изучает биологические, генетические и экологические факторы, влияющие на старение всего организма, включая мозг. В рамках проекта уже разработан набор когнитивных тестов для собак, позволяющий отслеживать ранние изменения памяти и поведения еще до появления неврологических симптомов. Это дает ученым возможность связывать патологические изменения в мозге с изменениями поведения.
Чем лучше исследователи поймут, как стареет мозг собак, тем яснее станет, почему у одних собак и людей развивается деменция, а у других — нет. А значит, могут появиться новые способы лечения и более раннего выявления болезни.
Исследование Brain Health Study поддерживается грантами Национального института по проблемам старения.
