Ещё со времён Гиппократа врачи задумывались о связи между эпилепсией и депрессией. Но лишь сейчас появились адекватные способы для её регистрации. Исследователям Университета Рутгерса и Колумбийского университета удалось доказать, что расстройства сферы настроения или даже клиническая депрессия и эпилепсия имеют весьма конкретную корреляцию и могут иметь одну и ту же генетическую природу, о чем они рассказали в журнале Epilepsia. Это открывает перспективы для более точного скрининга и подбора лечения для пациентов, страдающих этими патологиями.

Сейчас в США около 2,3 миллиона взрослых и более 450 000 детей и подростков имеют эпилепсию. Также, согласно оценкам федеральных служб, в 2015 году примерно у 16,1 миллионов взрослых в возрасте 18 лет в США случался по крайней мере один серьёзный депрессивный эпизод. К сожалению, для нашей страны такой подробной и показательной статистики нет, но, скорее всего, слишком сильно данные различаться не будут.

Учёные исследовали десятки семей с родственниками, у которых наблюдалась эпилепсия, и сравнили распространённость среди них расстройств настроения с общей популяцией населения США. Они обнаружили, что среди тех, кто имел фокальную (или ограниченную по локализации очага активности) форму эпилепсии, гораздо чаще проявлялись и симптомы депрессии. Но если говорить об эпилепсии генерализованной, то тут такой связи не прослеживалось.

«Нарушения в сфере настроения – депрессия, например – сильно недооцениваются и не лечатся у людей с эпилепсией», — отмечает Гэри А. Хейман (Gary A. Heiman), доцент кафедры генетики в Университете Рутгерса и старший автор работы. «Клиницистам необходимо следить за психическим благополучием пациентов с эпилептической активностью, и если вдруг начинают проявляться те или иные нарушения – не откладывать их коррекцию в дополнении к основной терапии. Это сильно улучшит качество их жизни».

Конечно, по словам учёных, чтобы определить конкретные гены, которые повышают одновременный риск развития и того, и другого недуга, необходимо провести дополнительные исследования. Но понимание этой связи уже отрывает перед исследователями новые возможности для изучения проблемы.

neuronovosti.ru/epilepsy_and_depression

Исследователи UCLA разработали первую карту регуляции генов в нейрогенезе человека – процессе, посредством которого нейронные стволовые клетки превращаются в нейроны. Учёные определили факторы, которые влияют на рост мозга, и в некоторых случаях создают основу для некоторых нарушений его функций, которые могут проявиться позже по ходу жизни. Об этом всём они рассказали в журнале Cell.

Человеческий мозг отличается от мозга мышей и обезьян большей площадью коры (серого вещества). Эта самая высокоразвитая и молодая часть органа отвечает за мышление, восприятие и сложные коммуникации между разными структурами органа. Учёные сейчас только начинают понимать молекулярные и клеточные механизмы, которые стимулируют рост человеческого мозга, а также роль, которую они играют в человеческом познании.

Развитие мозга управляется экспрессией генов в определённых его областях или типах клеток, а также в определённые временные рамки. Экспрессия генов – это тот процесс, с помощью которого инструкции, записанные в ДНК, превращаются в функциональный продукт – белок. Она регулируется на многих уровнях различными сегментами ДНК, действующими как переключатели включения-выключения в нужные моменты моменты. Но до сих пор не было такой «карты», которая бы смогла описать активность и расположение этих переключателей на хромосоме во время нейрогенеза.

Используя метод молекулярной биологии, называющийся ATAC-seq, исследователи Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) отобразили области генома, которые запускаются во время нейрогенеза. Они объединили эти данные с информацией об экспрессии генов этих областей мозга, а также с полученной ранее информацией о хромосомной «складчатости», которая влияет на кодирование генетической информации. Комбинированные данные помогли им определить регуляторные элементы для ключевых генов при нейрогенезе. Например, если один из них – ген EOMES/Tbr2 – выключается, то это связано с серьёзными пороками развития головного мозга.

Научная команда подтвердила роли целевых генов с использованием технологии CRISPR – метода, с помощью которого фрагменты ДНК в клетках можно удалить, чтобы «отредактировать» подмножество регуляторных переключателей, а затем оценить их влияние на экспрессию генов и нейрогенез.

Нейробиологи обнаружили, что корни некоторых психиатрических расстройств, которые развиваются позже в жизни, например, шизофрении, депрессии или СДВГ, «растут» из нарушений на самых ранних стадиях развития мозга у плода. Исследователи отмечают, что запускаются во время нейрогенеза даже будущие интеллектуальные возможности человека.

Помимо этого учёные расшифровали последовательность нуклеотидов, которая изменяет экспрессию рецептора фактора роста фибробластов, регулирующего важные биологические процессы, включая клеточное деление, и «назначающего» клеткам конкретные задачи. Эта последовательность более активна у людей, чем у других животных, что помогает объяснить, почему человеческий мозг больше.

neuronovosti.ru/vmeste_navsegda

Выяснилось, что мозг людей, умерших от болезни Гентингтона (БГ) и мозг людей, умерших от болезни болезни Паркинсона (БП) имеют очень много общего на генетическом уровне, несмотря на то что это два очень разных заболевания. Выводы, представленные в журнале Frontiers in Molecular Neuroscience, показали, что большинство генов, активирующихся в нейронах при этих заболеваниях, связаны с одним и тем же иммунным ответом и воспалительными реакциями.

Не так давно открыто, что воспаление в центральной нервной системе играет определённую роль в развитии ряда нейродегенеративных заболеваний, включая БГ и БП, но теперь есть первое прямое сравнение этих двух разных патологий.

По мнению учёных, гипотеза о том, что мозг отвечает схожим образом на разные нейродегенеративные заболевания, имеет своеобразные клинические последствия. Они читают, что тогда можно было бы разработать общие терапевтические принципы, чтобы смягчить последствия недугов, поражающих центральную нервную систему.

Нервные клетки мозга людей, умерших с болезнями Гентингтона и Паркинсона или здоровыми, проанализировали с помощью секвенирования, которое предоставило информацию о состоянии всех генов в геноме. Сравнивая данные разных групп, исследователи из Бостонского медицинского центра определили, какие гены отличаются по активности. Таким образом они выявили картину общности между двумя заболеваниями.

Тем не менее нейробиологи полагают, что в пока найденные ими корреляции слишком предварительные, чтобы начать предлагать какие-то новые методы лечения. Однако, принимая в расчет то, что многие противовоспалительные препараты уже доступны, они теоретически смогут пройти относительно короткий путь в клинических испытаниях до того этапа, когда официально приобретут свойство модулировать воспалительный ответ у людей с нейродегенеративными заболеваниями. Сюда же можно включить и болезнь Альцгеймера.

neuronovosti.ru/odin-konez

Диета с повышенным содержанием соли вызвала у мышей изменения иммунной системы, которые привели к ухудшению когнитивных функций. Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.

Известно, что у людей богатая солью диета вызывает повышение кровяного давления и увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. На клеточном уровне избыточное потребление соли приводит к дисфункции эндотелия — слоя плоских клеток, выстилающего внутреннюю поверхность сосудов. Однако долгосрочное влияние такой дисфункции изучено не было.

Невролог Константино Йадекола и его коллеги посадили мышей на диету с высоким содержанием соли, наблюдаемым в рационе некоторых людей. Спустя несколько недель такое питание привело к нарушению функций эндотелия, к ухудшению кровотока в мозге и, как следствие, нарушению когнитивных функций. Артериальное давление, тем не менее, было в норме.

Также диета с повышенным содержанием соли способствовала увеличению количества в кишечнике белых кровяных клеток Т-хелперов 17, которые защищают организм от внеклеточных патогенов, связаны с с различными аутоиммунными процессами, в том числе и с аллергическими реакциями и участвуют в регуляции противоопухолевого иммунного ответа. Выросли и уровни молекул IL-17, к высвобождению которых приводит увеличение количества TH-17. Как оказалось, именно это способствовало ухудшению работы мозга у мышей.

Несмотря на то, что исследование проводилось на мышах, учёные убеждены, что повышение уровня IL-17 будет аналогично влиять и на работу мозга человека. Следует отметить, что для подопытных грызунов последствия оказались обратимы — как только их рацион сменился на нормальный, работа их мозга тоже пришла в норму. Это свидетельствует о том, что и изменения в жизни человека, по всей видимости, помогут избавить от проблем, вызванных излишним потреблением соли.

neuronovosti.ru/saltbrain

Когда великого джазового пианиста Кита Джаретта спросили, не хотел бы он сыграть концерт, где играл бы вперемешку джазовые композиции и произведения классической музыки, тот ответил: «Нет, это смешно. Мне кажется, это практически невозможная вещь. Это как в схемотехнике – для каждой из двух вещей ваша система требует разных схем». Так что в то время, как неспециалисты считают, что переключиться с джаза на классику – пара пустяков, профессионалы знают, что это не такая уж и простая вещь. И нейробиологам, кажется, удалось найти этому объяснение.

В статье, опубликованной в журнале Neuroimage, учёные из Института когнитивных наук и наук о мозге человека Общества Макса Планка (MPI CBS) провели серию исследований, которые показывают, в чем разница в работе мозга джазиста и классика во время игры на фортепиано.

ЭЭГ-исследования показали, что главное различие кроется в фазе приготовления к выполнению моторного действия. Дело в том, что игра на клавишных инструментах состоит из ответов на два вопроса: сначала ЧТО сыграть (какие именно клавиши нужно нажать), а затем КАК сыграть (какими пальцами и как совершить само действие). Изучение электрической активности мозга 30 пианистов, половина из которых играет минимум два последних года в стиле джаз, а половина – «классики» показало, что любители исполнять классическую музыку сосредотачиваются на втором вопросе – поскольку в классической музыке ноты жестко прописаны и акцент делается именно на выразительности исполнения заданных нот. Джазовый же музыкант сосредотачивается на первом вопросе.

«Причина может заключаться в том, что разные стили исполнения — будь это искусное интерпретирование классического произведения или творческая импровизация в джазе — требуют от музыкантов совершенно разного, — говорит один из авторов исследования Даниэла Саммлер. — Следовательно, разные процессы, сопутствующие исполнению музыки, закрепились в их мозге, что затрудняет переключение между стилями».

Сам эксперимент выглядел изящно: музыкантам показывали в полной тишине экран, на котором рука играла аккорды с ошибками в гармонии и аппликатуре. Пианисты должны были повторять эти аккорды на беззвучной клавиатуре, одновременно регистрировалась электроэнцефалограмма. Любопытно, что как раз точнее воспроизвели аккорды со всеми ошибками классические музыканты, но комфортнее себя чувствовали джазовые исполнители.

neuronovosti.ru/all-that-jazz-2

K.A. Josephs, D.W. Dickson, N. Tosakulwong et al.

Цель исследования. В посмертных исследованиях не выявлена связь между β-амилоидом или тау-белком и темпами атрофии гиппокампа у пациентов с болезнью Альцгеймера. TAR DNA-связывающий белок 43 (TDP-43) представляет собой еще один белок, ассоциированный с болезнью Альцгеймера. Авторы изучали наличие ассоциаций TDP-43 гиппокампа с повышенными темпами его атрофии.

Методы исследования. В продольном ретроспективном исследовании посмертно изучали ткань головного мозга всех лиц с патологическим диагнозом «болезнь Альцгеймера», которым до смерти провели МРТ-сканирование головного мозга с 1 января 1999 года по 31 декабря 2012 года, госпитализированных в исследовательский центр. Был проведен иммуногистохимический анализ TDP-43, в резкльтате чего пациентов классифицировали следующим образом: нет TDP-43 в миндалине или гиппокампе; TDP-43, ограниченный миндалинами; и TDP-43, распространяющийся в гиппокамп. Каждому человеку была присвоена ступень распространения нейрофибриллярной патологии (B1-B3), относящаяся к вероятности заболевания болезнью Альцгеймера. Для расчета объема гиппокампа на всех последовательных МРТ-сканированиях использовали продольное программное обеспечение FreeSurfer и тензорную морфометрию с симметричной нормировкой. Для оценки ассоциаций между TDP-43 и скоростью атрофии гиппокампа, а также оценки траектории TDP-43-ассоциированной атрофии применяли линейные модели регрессии смешанных эффектов.

Результаты. Определили 298 лиц, отвечающих критериям включения с 816 подходящими МРТ-сканами (охватывающими 1,0 – 11,2 года заболевания), доступных для анализа. У 141 индивидуума не был обнаружен TDP-43 в миндалине или гиппокампе, 33 – имели TDP-43, ограниченные миндалиной, а 124  - имели TDP-43 в гиппокампе. Среди лиц с высокой вероятностью наличия болезни Альцгеймера (этап нейрофибриллярных клубочков B3, n = 205) у пациентов с гиппокампальным TDP-43 были более высокие показатели атрофии гиппокампа (n = 103, изменение годового объема -4,39%, 95% ДИ от -4,82 до -3,95, p <0,0001), по сравнению с теми, у которых TDP-43 был обнаружен только в миндалинах (n = 20, -3,29%, ДИ от -4,11 до -2,46; p < 0,0001, разница -1,10%, 95% ДИ от -2,02 до -0, 19, p = 0 · 02), а также по сравнению с лицами без TDP-43 (n = 82, -3,11%, 95% ДИ от -3,54 до -2,68, p <0,0001, разность -1,28%, 95% ДИ от -1,88 до -0,67, p <0,0001). Среди индивидуумов с промежуточной вероятностью наличия болезни Альцгеймера (этап нейрофибриллярных клубочков B2, n = 56) у пациентов с гиппокампальным TDP-43 наблюдались более высокие показатели атрофии гиппокампа (n = 17, изменение годового объема -4,05%, 95% ДИ от -5,09 до -2,99, p <0,0001), по сравнению с теми, у которых TDP-43 был обнаружен только в миндалинах (n = 6, -1,78%, 95% ДИ от -3,04 до -0,55; p = 0,004; разница -2,27%, 95% ДИ от -3,79 до -0,67, p = 0,006), и лицами без TDP-43 (n = 33, -1,63%, 95% ДИ от -2,43 до -0,83; p = 0,0002; разность -2,43%, 95% ДИ от -3,6 до -1,18, p = 0,0002). Гиппокампальный TDP-43 не ассоциировался со скоростью атрофии гиппокампа у лиц с низкой вероятностью наличия болезни Альцгеймера (стадия нейрофибриллярных клубочков B1; n = 37). Траекторный анализ показал, что повышение скорости TDP-43-ассоциированной атрофии гиппокампа может произойти по меньшей мере за 10 лет до смерти. Результаты были схожими при анализе с помощью программного обеспечения FreeSurfer и тензорной морфометрии.

Выводы. TDP-43 следует рассматривать как потенциальный фактор, связанный с увеличением частоты атрофии гиппокампа у пациентов с болезнью Альцгеймера. Учитывая значение атрофии гиппокампа при болезни Альцгеймера, крайне важно разработать методы для определения TDP-43 in vivo.

The Lancet

B. Schormair, C. Zhao, S. Bell et al.

Цель исследования. Синдром беспокойных ног является распространенным хроническим неврологическим расстройством с потенциально серьезными психическими и физическими последствиями для здоровья. Более четкое понимание патофизиологии заболевания может способствовать улучшению лечения. Авторы провели метаанализ исследований генома (genome-wide association studies - GWAS) для определения потенциальных молекулярных целей.

Методы исследования. На этапе набора авторы объединили результаты трех GWAS (EU-RLS GENE, INTERVAL и 23andMe), включающие данные о диагностике, полученных в период с 2003 по 2017 год в личных беседах или с помощью опросников, и включали 15 126 случаев и 95 725 лиц контрольной группы с европейским происхождением. С помощью метаанализа обратной инверсной дисперсии были определены общие варианты. Значительные сигналы генома (p≤5 × 10-8) были протестированы для репликации в независимом GWAS, включающем 30 770 случаев и 286 913 лиц контрольной группы с последующим совместным анализом этапов обнаружения и репликации. Изучили генетические корреляции между синдромом беспокойных ног и представляющими интерес чертами.

Результаты. Авторы идентифицировали и реплицировали 13 новых локусов риска для синдрома беспокойных ног и подтвердили ранее идентифицированные шесть локусов риска. MEIS1 был подтвержден как самый сильный генетический фактор риска синдрома беспокойных ног (отношение шансов 1,92, 95% доверительный интервал 1,85 – 1,99). Анализ генной приоритизации, обогащения и корреляции генов показал, что идентифицированные пути были ассоциированы с нейроразвитием и генами, связанными с наведением аксонов (SEMA6D), образованием синапса (NTNG1) и спецификацией нейронов (семейство кластеров HOXB и MYT1).

Выводы. Достижения в понимании молекулярных механизмов, которые лежат в основе синдрома беспокойных ног, могут привести к разработке новых вариантов лечения. Авторы сосредоточились на изучении общих вариантов, поэтому для анализа роли редких и структурных изменений необходимы дополнительные исследования.

The Lancet. – 2017. – Vol. 16, - No. 11. – P. 898–907.

Y.-W. Shin, K.-I. Park, J. Moon et al.

Предпосылки. Нарушение целостности внеклеточного матрикса критически связано как с внутричерепной аневризмой, так и с хрупкостью костей. Кроме того, как внутричерепная аневризма, так и остеопороз преобладают у женщин, и считается, что половые гормоны влияют на это несоответствие.

Цель исследования. Выявить наличие ассоциаций минеральной плотности костей и внутричерепной аневризмы.

Дизайн, установки и участники исследования. В период с декабря 2004 года по ноябрь 2015 года в исследование было включено 14 328 пациентов, которым, в рамках медицинского обследования в специализированном центре г. Сеула, были проведены магнитно-резонансная ангиография головного мозга и денситометрия костей. После исключения пациентов с недостаточной клинической информацией (n = 1102) и с неоднозначным внутричерепным артериальным поражением (n = 441) в анализ были включены 12 785 пациентов. Костная минеральная плотность измерялась на поясничных позвонках (от L1 до L4), шейке бедра и суммарно на бедре с использованием двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии.

Основные результаты и меры их оценки. Для изучения связи между тертилями костной минеральной плотности и наличием, размером и множественностью внутричерепных аневризм использовалась множественная логистическая или линейная регрессия. Во вторичных анализах авторы изучали данные женщин в постменопаузе и мужчин 50 лет и старше (n = 8722), т.к. они особенно подвержены риску снижения минеральной плотности костной ткани.

Результаты. Из 12 785 пациентов (7242 женщины [56,6%], средний [SD] возраст, 54,8 [10,1] лет) внутричерепные аневризмы были обнаружены у 472 (3,7%). Более низкая минеральная плотность костной ткани была связана с повышенным риском скрытых внутричерепных аневризм. В многопараметрических логистических регрессионных анализах, скорректированных по возрастным, половым и сосудистым факторам риска, коэффициенты шансов для самой высокой по сравнению с самой низкой минеральной плотностью костей составляли 1,30 (95% доверительный интервал [ДИ], 1,03-1,64) в поясничном отделе позвоночника, 1,30 (95% ДИ, 1,03-1,64) в шейке бедренной кости и 1,27 (95% ДИ, 1,01-1,60) в бедре. При линейной регрессии, скорректированной по возрастным, половым и сосудистым факторам риска, самый низкий уровень минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника ассоциировался с увеличенным логарифмически измененным размером аневризмы (β, 0,966, SE, 0,047). При вторичном анализе, также скорректированном  по возрастным, половым и сосудистым факторам риска, эти ассоциации были более определенными, а низкий T-показатель (<-1 SD) был дополнительно связан с множественными аневризмами (отношение рисков, 1,84, 95% ДИ 1,05-3,30).

Выводы. Минеральная плотность костной может быть связана с наличием, размером и множественностью внутричерепной аневризмы. Результаты исследования свидетельствуют об общей патофизиологии внутричерепной аневризмы и хрупкости костей.

JAMA Neurology, pub. Online, октябрь, 2017.

N. Lacuey, J.P. Hampson, W.Theeranaew et al.

Предпосылки. Более подробное изучение роли корковых структур в контроле артериального давления поможет лучше понять клиницистам механизм сердечно-сосудистого коллапса, являющимся фактором риска внезапной смерти при эпилепсии (sudden unexpected death in epilepsy - SUDEP).

Цель исследования. Определить корковые зоны контроля регулирования артериального давления человека.

Дизайн, установки и участники исследования. Потенциальными кандидатами для включения в исследование были пациенты с трудноизлечимой эпилепсией, перенесшие внутричерепную имплантацию электрода в университетских больницах Кливлендских медицинских центров. Критериями включения были пациенты в возрасте 18 лет и старше, у которых электроды были имплантированы в одну или несколько областей, представляющих интерес для изучения. Проспективно изучались 12 пациентов с 1 июня 2015 года по 28 февраля 2017 года.

Основные результаты и меры их оценки.  Изменения в постоянных, неинвазивных, пошаговых параметрах артериального давления от миндалевидной, гиппокампальной, островковой, орбитофронтальной, теменной, поясной и субкаллозальной стимуляции. Контролировали электрокардиограмму, насыщение кислородом артериальной крови, углекислый газ, назальный поток воздуха, брюшная и грудная плетизмография.

Результаты. Из 12 пациентов (7 женщин, средний возраст [SD], 44,25 [12,55] года), 9 электродов (7 левых и 2 правых; все в районе поля Бродмана 25 (подколлозальный неокортекс)) у 4 пациентов вызвали сильные систолические гипотензивные изменения. Хорошо поддерживаемое диастолическое артериальное давление и сниженное пульсовое давление указывают на стимуляционно-индуцированую редукцию симпатического водителя ритма и, как следствие, вероятное снижение сердечного выброса, а не брадикардию или гипотензию, вызванные периферической вазодилатацией. Анализ частоты сердечных сокращений и вариабельности артериального давления показал смешанную картину. Стимуляцию других структур не приводила к значительным изменениям артериального давления.

Выводы. Результаты исследования свидетельствуют о том, что поле Бродмана 25 играет роль в снижении систолического артериального давления у людей. Это потенциальная симптоматическая зона для перииктальной гипотензии у пациентов с эпилепсией.

JAMA Neurology

М. Ю. Герасимчук

Приведены результаты взаимосвязи клинико-анамнестических характеристик и хронотипа больных депрессией (n=100). Вечерний хронотип, установленный по опроснику MEQ, был ассоциирован с наследственной отягощенностью по аффективным расстройствам, более ранней манифестацией процесса. Данные свидетельствуют о роли психометрического инструмента для оценки депрессии с учетом индивидуальных особенностей больного.

Неврологический вестник. – 2017. - Т. XLIX. – Вып.3.- С. 33-36.