Зимой нужно как можно быстрее добраться из пункта А в пункт Б, потому что скорая не приедет туда, где ничего нет, мы замерзнем и уснем "вечным" сном между А и Б. Осенью и весной - нельзя отклониться от маршрута из винного магазина домой, потому что того и гляди окажешься в полицейском участке, обходя лужи - пронести по городу откупоренную бутылку алкоголя без штрафа уже не получится. Летом? Летом можно придумать 50 способов отклонится от маршрута А-В, начиная от способа Венечки Ерофеева или заехать перед Б к В, а потом вернуться к Б как ни в чем не бывало, отговориться легко: "пробка", "гаишники замели" или "от жары - понос". В самом деле!
Или можно забыть кто ты, забыть как тебя зовут, как выглядишь, где или кто А и Б. Хорошо еще, если у тебя есть немного имен и хоть какие-нибудь черты, - иногда лицо шпиона похоже на глухой тупик из которого один выход - идти туда, откуда пришёл. Возможно, неплохо забыть и откуда ты появился и не вспоминать до той поры, пока врачи не научатся лечить Альцгеймер. Или - или!
А пока болезнь Альцгеймера: неизлечимое нейродегенеративное заболевание головного мозга. Это заболевание вызывает медленное повреждение нейронов и отмирание тканей мозга. Из-за заболевания постепенно ухудшаются память, умственные способности, а также снижается способность справляться с ежедневными делами.
Ну, ладно... Такое часто случается в медицине. В настоящее время вмней не достигнуто полного понимания причин и хода болезни Альцгеймера. Но почему бы не разобраться самому?
Вы спросите:
- Вы доктор Хаус?
- У меня есть предчувствие, что я пожалею об этом, но да.
- В смысле если Вы разберетесь, то и Альцгеймера больше не будет.
- В смысле если друние разберутся в том, как разобрался я.
-А как?
Что Вам ответить? Ну... Вы помните ответ доктора Хауса доктору Форману?
- Иди ори на него, пока он не выздоровеет.
Шучу... Но все же!
Так вот... когда я говорю, что собираюсь "разобраться", то я сам процесс разборки того, что знают все, я называю "прачечной". Понятно, да?.. Прачечная - это предприятие бытового обслуживания, производящее стирку и последующую обработку белья.
Так вот о "прачечных"... Я, например, всегда когда речь заходит о хронических болезнях, вспоминаю о непрерывных процессах, векторах и о шутке доктора Хауса:
Если вы слышите стук копыт, сначала думайте о лошади, а только потом - о зебре.
То есть, если речь заходит о непрерывных процессах, думай о геометрической, а не физической связи. Топология - она возникает когда размер не имеет значения. А вот физическая возникает если такой неопределенности нет. Физика - это всегда о том, что имеет предел. То есть говоря об Альгеймере нужна геометрическая модель!
Так вот, известно, что ключевыми особенностями болезни являются накопление амилоидных бляшек и нейрофибриллярных клубков в тканях мозга.
Ферменты разрезают предшественник бета-амилоида на участки на пептиды, один из которых играет ключевую роль в формировании сенильных бляшек. Бета-амилоидные нити, образованные одним из пептидов, слипаются в межклеточном пространстве в плотные образования, известные как сенильные бляшки.
Бляшки представляют собой плотные, в большинстве случаев нерастворимые отложения бета-амилоида и клеточного материала внутри и снаружи нейронов. Внутри нервных клеток они растут, образуя нерастворимые закрученные сплетения волокон, часто называемые клубками.
В настоящее время лекарства от болезни Альцгеймера не существует. Что именно запускает собственно накопление бета-амилоида - неизвестно или не доказано. Наряду с амилоидной гипотезой изучается тау-гипотеза, согласно которой каскад нарушений запускается отклонениями в структуре тау-белка, который подвергается избыточному фосфорилированию, из-за чего нити белка начинают связываться друг с другом, слипаться в нейрофибриллярные клубки и разрушать транспортную систему нейрона. Считается, что отложения ионов кальция в клетке и провоцируют нарушение гомеостаза.
Существует также т.н холинергическая гипотеза, согласно которой болезнь вызывается сниженным синтезом нейромедиатора ацетилхолина (транспортное вещество, при помощи которого происходит связь между клетками мозга, это медиатор размышления, но не решительных действий) и излишним освобождение глутамата (опять го происходит связь между клетками мозга). В настоящее время эта гипотеза считается маловероятной, поскольку медикаменты, призванные скорректировать дефицит ацетилхолина, имеют невысокую эффективность, однако на её основе было создано большинство существующих методов поддерживающей терапии.
Ген CHRNA3 кодирует никотиновый рецептор ацетилхолина, на который может воздействовать никотин. На первом этапе вещество действует на симпатическую систему организма, которая отвечает за спазм гладкой мускулатуры и сокращение сосудов. Поэтому у начинающих курильщиков сигареты вызывают скорее тошноту и бледность кожи, чем восторг. Но со временем никотин достигает клеток головного мозга и активизирует рецепторы ацетилхолина. Так как этим занимается и никотин, и ацетилхолин одновременно, мозг пытается скорректировать "двойную подачу", и через некоторое время нейроны головного мозга сокращают нормальное производство ацетилхолина. С этого момента никотин будет нужен курильщику по каждому поводу - с утра чтобы взбодриться, после совещания наоборот, чтобы успокоиться, после обеда - чтобы хоть немного подумать о вечном.
На все это в организме требуются затраты энергии. В качестве валюты в этом процессе используется молекула аденина с несколькими основаниями фосфорной кислоты.
Аденозин связан с ощущением усталости. Он ингибирует кальциевую проводимость.
Есть два механизма сна: усталость и циркадный ритм. За первый отвечаетиаденозин, за второй - мелатонин.
Мелатонин - это один из двух процессов, влияющих на засыпание, вторым процессом управляет аденозин. Это как бы кратковременный антифриз мозга. Он срабатывает если мозгу не хватает энергии.
Есть способ обмануть "банковскую систему": заблокировать рецепторы аденозина и уйти в кредит. Именно этим и занимается кофеин - позволяет игнорировать усталость и продолжать работать. При этом он не приносит настоящей энергии, а только дает тратить аденозин, который превращается в инозин и аденозин монофосфат и быстро выводится из циркуляции, не связываясь с белками, путём клеточного захвата. Покинуть клетку аденозин может в неизменном виде, либо превращенным в гипоксантин, ксантин или мочевую кислоту
Помогает блокировать глутамат - усилитель активности нейронов. Глутамат - это не только пищевая аминокислота, но и важный нейромедиатор, рецепторы которого есть у 40% нейронов головного мозга. Он не имеет собственной "смысловой нагрузки", а только ускоряет передачу сигнала другими рецепторами - дофаминовыми, норадреналиновыми, серотониновыми и т.д. Эта функция позволяет глутамату формировать синаптическую пластичность - способность синапсов регулировать свою активность в зависимости от реакции постсинаптических рецепторов. Этот механизм лежит в основе процесса обучения и работы памяти.
Снижение активности глутамата приводит к вялости и апатии. Переизбыток - к "перенапряжению" нервных клеток и даже их гибели, как если бы на электрическую сеть дали большую нагрузку, чем она способна выдержать. "Перегорание" нейронов - эксайтотоксичность - наблюдается после приступов эпилепсии и при нейродегенеративных заболеваниях.
Две группы генов кодируют белки-транспортеры глутамата. Гены группы EAAT отвечают за натрий-зависимые белки - те самые, которые участвуют в процессе запоминания. Мутации в генах этой группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза. Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT ассоциированы с риском шизофрении.
У каждой инь есть свой ян, и у глутамата есть вечный его противник, с которым он тем не менее неразрывно связан. Речь идет о главном тормозном нейромедиаторе - гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или GABA). Так же как и глутамат, ГАМК не вносит новых цветов в палитру мозговой активности, а только регулирует активность других нейронов. Так же как и глутамат, ГАМК охватил сетью своих рецепторов около 40% нейронов головного мозга. И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и по существу являются продолжением друг друга.
Для описания эффекта ГАМК идеально подходит поговорка "тише едешь - дальше будешь": тормозящий эффект медиатора позволяет лучше сосредоточиться. ГАМК снижает активность самых разных нейронов, в том числе связанных с чувством страха или тревоги и отвлекающих от основной задачи. Высокая концентрация ГАМК обеспечивает спокойствие и собранность. Снижение концентрации ГАМК и нарушение баланса в вечном сопротивлении с глутаматом приводит к синдрому дефицита внимания (СДВГ). Для повышения уровня ГАМК хорошо подходят прогулки, йога, медитации, для снижения - большинство стимуляторов.
У гамма-аминомасляной кислоты два типа рецепторов - быстрого реагирования GABA-A и более медленного действия GABA-B. Ген GABRG2 кодирует белок рецептора GABA-A, который резко снижает скорость передачи импульсов в головном мозге. Мутации в гене связаны с эпилепсией и фебрильными судорогами, которые могут возникать при высокой температуре.
Короче, аденозин (антифриз) не выносится из клетки, а глутамат (усилитель) скапливается между клеток. В результате потенциал действия осуществляет передачу простой единицы информации в пределах одной клетки не изменяет потенциал покоя на мембране.
Потенциалы действия и покоя являются физиологической основой нервного импульса.
Потенциа́л де́йствия - волнавозбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в виде кратковременного изменения мембранного потенциала на небольшом участке возбудимой клетки (нейрона или кардиомиоцита), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней поверхности мембраны, в то время, как в покое она заряжена положительно.
По немиелинизированному волокну потенциал действия распространяется непрерывно. Проведение нервного импульса начинается с распространением электрического поля. Возникший потенциал действия за счет электрического поля способен деполяризовать мембрану соседнего участка до критического уровня, в результате чего на соседнем участке генерируются новые потенциалы. Сам потенциал действия не перемещается, он исчезает там же, где возник. Главную роль в возникновении нового потенциал действия играет предыдущий.
При проведении потенциала действия открываются потенциал-зависимые натриевые каналы и положительно заряженные ионы натрия поступают в цитоплазму по градиенту концентрации, пока он не будет уравновешен положительным электрическим зарядом. Вслед за этим потенциал-зависимые каналы инактивируются и отрицательный потенциал покоя восстанавливается за счёт диффузии из клетки положительно заряженных ионов калия, концентрация которых в окружающей среде также значительно ниже внутриклеточной.
По миелинизированному волокну потенциал действия распространяется скачкообразно (сальтаторное проведение).
Передача информации идет через синаптические контакты между клетками и осуществляется с помощью химических медиаторов - между нервными окончаниями и другими клетками имеет щель.
Нервные окончания выделяют в область синаптической щели особые вещества - нейромедиаторы (ацетилхолин, катехоламины и некоторые аминокислоты). Далее эти вещества вступают во взаимодействие с плазматической (постсинаптической) мембраной другой клетки (рис. 66). Затем медиаторы инактивируются - либо расщепляясь (например, гидролиз адетилхолина ацетилхолинэстеразой), либо поглощаясь нервными окончаниями (например, норадреналин).
Процесс выделения ацетилхолина запускается потенциалом действия, приходящим к нервному окончанию.
Но если потенциал действия не оказывается на мембране, то и обмена информацией между клетками не происходит, и отложения ионов кальция в клетке происходит, и ацетилхолин не выделяется, и аденозин (антифриз) не выносится из клетки, и глутамат (усилитель) скапливается между клеток, и тау белок и белок амилоид, который выполняет защитную функцию и трофическую (нервы передают импульсы к периферическим органам, являясь эффекторными путями трофических рефлексов), ее не выполняют и накапливается. Далее происходит так называемое склеивание топологических пространств (это геометрическая, точнее топологическая, не физическая!! связь) - множеств с дополнительной структурой с независимой переменной - инвариантом, которая влияет на зависимые - это типа как склеиваются мощности бесконечности - вид упаковки при которой структуры белка складываются в стопки и формируют нити-протофиламенты. А еще нагляднее это как образуется угол между двумя лучами (нити) в месте склейки. Последние "заплетаются" одна вокруг другой (цикличность с нулевой границей между нитями, ограниченными размерами пептидов плюс эффекты кривизны) под неизменным углом с образованием амилоидной фибриллы - своего рода спирали. Фишка в том, что условия приводят к накоплению определенного белка, который будучи пептидной цепочкой ограничен размером, возникшие отдельно структуры склеиваются разными концами (видимо начало и конец цепочки создают постоянное поле - дополнительная независимая переменная, суть которой тригонометрическая функция и производная скорости синтеза или накопления белка из за отсутствия его утилизации).
Ну, а вывод напрашивается сам: не работайте много, не пейте кофе и не курите - залог отсутствия болезни Альцгеймера.