Хвороба Альцгеймера - це невиліковний стан, що включає втрату пам’яті та когнітивних навичок. Оскільки захворюваність на хворобу Альцгеймера продовжує зростати, зростає і поштовх до медичної науки, щоб виявити причину захворювання. Це генетично? Якщо так, то які спадкові фактори ризику хвороби Альцгеймера?
Підготовка до розмови з лікарем допомагає взяти більше контролю під час призначення. Це вже не про патерналістського лікаря. Йдеться про відповідального вас.ThomasBarwick / Getty Images
Генетичні та спадкові фактори ризику
По мірі розвитку нових відкриттів у дослідженнях Альцгеймера вчені починають з’ясовувати шматки загадки щодо причини. Багато наукових відкриттів вказують на сильний зв’язок між хворобою Альцгеймера, генетикою та спадковими факторами ризику.
Хвороба Альцгеймера (БА) стає відомою як складний «багатофакторний» розлад. Це означає, що, хоча вчені не знають, як саме починається хвороба Альцгеймера, вони вважають, що це викликано обставинами навколишнього середовища в поєднанні з генетичними факторами (інший спосіб опису багатофакторного розладу).
Характеристика Альцгеймера
Щоб мати глибоке розуміння того, як генетика впливає на хворобу Альцгеймера, важливо знати деякі основні факти про процес захворювання. Вченим відомо, що хвороба Альцгеймера характеризується розвитком таких патологічних білків, як:
- Амілоїдні бляшки: відмінна ознака хвороби Альцгеймера в головному мозку. Амілоїдні бляшки - це аномальні фрагменти білка (так звані бета-амілоїди), які злипаються і утворюють бляшки, токсичні для нейронів (нервових клітин).
- Нейрофібрилярні клубки (клубки тау): аномальні структури головного мозку, спричинені хворобою Альцгеймера, які включають тип білка, який називається тау. Зазвичай тау допомагає підтримувати структури, які називаються мікротрубочками. Мікротрубочки функціонують для транспортування поживних речовин з однієї частини нервової клітини в іншу. Але при хворобі Альцгеймера мікротрубочки руйнуються (через деформацію її структури) і більше не здатні нести поживні речовини, необхідні для нормальної роботи нейронів.
Як амілоїдні бляшки, так і нейрофібрилярні клубки заважають здатності нервових імпульсів рухатися від одного нейрона (клітини мозку) до іншого. Зрештою, обидва типи аномальних білків (тау-клубки та бета-амілоїд) спричиняють смерть нейронів. Це призводить до втрати пам’яті, порушення навичок мислення і, зрештою, призводить до деменції.
По суті, існує два типи хвороби Альцгеймера, включаючи ранню та пізню хворобу Альцгеймера. Кожен тип БА включає генетичну причину або генетичну схильність (ризик).
Генетика 101
Щоб глибоко зрозуміти генетичні та спадкові фактори ризику хвороби Альцгеймера, важливо ознайомитися з деякими загальноприйнятими генетичними термінами, до них належать:
- Спадкова хвороба: може передаватися від одного покоління до іншого
- Генетичне захворювання: може бути спадковим, а може і не бути спадковим, але генетичне захворювання - це завжди результат зміни геному
- Геном: повний набір ДНК людини, який міститься в кожній клітині тіла. Геном схожий на план, який містить інструкції щодо створення та підтримання функції кожної клітини (органу та тканини) в організмі.
- Ген: сегмент спадкової інформації, що складається з ДНК, яка передається від батьків дітям. Гени мають фіксоване положення, організовані як упаковані в одиниці, які називаються хромосомами. Вони інструктують клітину щодо таких завдань, як функціонування, виготовлення білків та відновлення.
- Білок: виготовляється, дотримуючись інструкцій з генетичної інформації - всі клітини в організмі потребують білка, щоб функціонувати. Білок визначає хімічну структуру (характеристики) клітини, а клітини складають тканини та органи в організмі. Тому білок визначає особливості організму.
- ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота): хімічна речовина, що утворює молекулу подвійної спіралі, що кодує генетичну інформацію. ДНК має 2 важливі властивості: вона може робити свої копії і нести генетичну інформацію.
- Хромосома: компактна структура (міститься всередині ядра клітини), що включає довгі шматочки ДНК, щільно згорнуті в пакет. Це дозволяє ДНК поміститися всередині клітини. Хромосоми містять тисячі генів, які функціонують як несучі генетичну інформацію. У людини в цілому 46 хромосом (23 від батька і 23 від матері). Маючи два набори хромосом, потомство успадковує дві копії кожного гена (включаючи по одній копії від кожного з батьків).
- Генетична мутація: постійна зміна гена, яка може спричинити хворобу і може бути передана потомству. Сімейна хвороба Альцгеймера на ранніх стадіях включає мутацію генів на специфічних хромосомах, номерах 21, 14 та 1.
- Варіант гена: геном кожної людини (повний набір ДНК) містить мільйони з них. Варіанти сприяють індивідуальним характеристикам (наприклад, кольору волосся та очей). Декілька варіантів були пов'язані із захворюваннями, але більшість варіантів до кінця не зрозумілі щодо їх впливу.
- Ген аполіпопротеїну Е (APOE): ген, який бере участь у виробництві білка, який допомагає переносити холестерин (та інші жири) та вітаміни по всьому тілу (включаючи мозок). Існує три типи генів APOE; варіант гена APOE4 представляє основний відомий фактор ризику розвитку пізньої хвороби Альцгеймера. Він знаходиться в 19-й хромосомі.
Як гени впливають на хворобу Альцгеймера
Гени буквально контролюють кожну функцію в кожній клітині людського організму. Деякі гени визначають характеристики організму, наприклад, колір очей чи волосся людини. Інші змушують людину частіше (або рідше) хворіти на хворобу.
Виявлено кілька генів, які пов’язані з хворобою Альцгеймера. Деякі з цих генів можуть збільшити ризик захворіти на хворобу Альцгеймера (їх називають генами ризику). Інші гени, більшість з яких рідкісні, гарантують, що у людини розвинеться захворювання. Вони називаються детермінованими генами.
Прецизійна медицина
Вчені старанно працюють над виявленням генетичних мутацій хвороби Альцгеймера в надії виявити індивідуальні методи профілактики або лікування розладу. Цей підхід називають «прецизійною медициною», оскільки він вивчає індивідуальну мінливість генів людини, а також спосіб життя людини (дієта, соціалізація тощо) та навколишнє середовище (вплив забруднюючих речовин, токсичних хімічних речовин, травми мозку та інші фактори).
Генетичні мутації та хвороби
Захворювання, як правило, викликані генетичними мутаціями (постійна зміна одного або декількох конкретних генів). Насправді, за даними уряду штату Вікторія, існує понад 6000 генетичних розладів, що характеризуються мутаціями в ДНК.
Коли генетична мутація, яка викликає конкретну хворобу, успадковується від батьків, людина, яка успадковує цю генну мутацію, часто хворіє на це захворювання.
Приклади захворювань, спричинених генною мутацією (спадкові генетичні порушення), включають:
- Серповидноклітинна анемія
- Кістозний фіброз
- Гемофілія
- Сімейна хвороба Альцгеймера на ранніх стадіях
Важливо зазначити, що сімейна хвороба Альцгеймера, яка розпочалася рано, спричинена генною мутацією, зустрічається рідко і охоплює дуже малий сегмент тих, у кого діагностовано АД.
Генетика та пізній початок
Пізня хвороба Альцгеймера
Одним геном, який був тісно пов’язаний із варіантом (зміною) гена, що збільшує ризик розвитку пізньої хвороби Альцгеймера, є ген APOE4. Коли зміна гена збільшує ризик захворювання, а не викликає його, це називається генетичним фактором ризику. Хоча незрозуміло, як саме APOE4 підвищує ризик розвитку АД, вчені вважають, що ризик пов'язаний із комбінацією факторів, включаючи екологію, спосіб життя та генетичні фактори.
Фактори навколишнього середовища включають такі речі, як куріння або вплив інших видів токсичних речовин. Фактори способу життя включають дієту, фізичні вправи, соціалізацію тощо.Що стосується генетичних факторів, дослідники не знайшли конкретного гена, який безпосередньо спричиняє пізньо проявляється форму хвороби Альцгеймера, але вони знають, що ген APOE4 збільшує ризик розвитку пізнього розвитку Альцгеймера.
Що таке алель?
Алель - це різновид гена. При зачатті ембріон отримує алель гена від матері та алель гена від батька. Ця комбінація алелів визначає такі генетичні характеристики, як колір очей чи волосся людини. Ген APOE розташований на хромосомі номер 19 і має три загальні алелі, серед яких:
- APOE-e2: рідкісний алель, який, як вважають, забезпечує певний захист від хвороби Альцгеймера
- APOE-e3: алель, який вважається нейтральним щодо ризику хвороби Альцгеймера, це найпоширеніший алель гена APOE
- APOE-e4: третій алель, який, як було визначено, збільшує ризик розвитку пізнього захворювання на Альцгеймера. Людина може мати нуль, один або два алелі APOE4 (не успадковуючи жодного від батьків, один алель від одного з батьків або один алель від кожного з батьків).
Важливо зауважити, що не всі, хто має алель APOE4, обов'язково захворіють на хворобу Альцгеймера. Можливо, це пов’язано з багатьма факторами - крім генетичного зв’язку із хворобою - такими, як фактори навколишнього середовища та способу життя.
Тому людина, яка успадковує алель гена APOE4, не впевнена в тому, що хворіє на хворобу Альцгеймера. З іншого боку, багато людей, яким діагностують АД, не мають форми гена APOE4.
Інші гени, пов’язані з пізньою появою Альцгеймера
За даними клініки Мейо, кілька інших генів, крім гена APOE4, пов’язані з підвищеним ризиком розвитку пізнього розвитку Альцгеймера. До них належать:
- ABCA7: точний спосіб його участі у підвищеному ризику розвитку АД недостатньо відомий, але вважається, що цей ген відіграє роль у тому, як організм використовує холестерин
- CLU: відіграє важливу роль у виведенні бета-амілоїду з мозку. Звичайна здатність організму очищати амілоїд є життєво важливою для профілактики хвороби Альцгеймера.
- CR1: цей ген виробляє дефіцит білка, що може сприяти запаленню мозку (ще один симптом, сильно пов’язаний з хворобою Альцгеймера)
- PICALM: цей ген бере участь у методі взаємодії нейронів між собою, сприяючи здоровому функціонуванню клітин мозку та ефективному формуванню спогадів
- PLD3: роль цього гена недостатньо зрозуміла, але це пов'язано зі значним збільшенням ризику розвитку АД
- TREM2: цей ген відіграє роль у регулюванні реакції мозку на запалення. Вважається, що варіанти TREM2 збільшують ризик розвитку АД.
- SORL1: варіації цього гена в хромосомі 11 можуть бути пов'язані з хворобою Альцгеймера
Генетика та ранній початок
Другий тип хвороби Альцгеймера, званий ранньою появою хвороби Альцгеймера, зустрічається у людей у середині 30–60 років.
Одна з форм ранньої хвороби Альцгеймера - так звана сімейна хвороба Альцгеймера (FAD) - успадковується від батьків тим, що називається аутосомно-домінантним типом. Це означає, що лише одному з батьків потрібно передати дефектну копію гена, щоб дитина розвинула розлад. Генна мутація, яка спричиняє FAD раннього початку, є однією з декількох мутацій, що відбуваються на хромосомах 21, 14 та 1.
За словами Національного інституту старіння, коли мати чи батько дитини носять генетичну мутацію ФАД на початку захворювання, у дитини є 50% шансів успадкувати мутацію. Тоді, якщо мутація передається у спадок, існує дуже велика ймовірність того, що дитина виросте, щоб розвинути ранню сімейну хворобу Альцгеймера.
Зауважте, хоча, як зазначається, раннє прояви хвороби Альцгеймера зустрічаються у 5% всіх випадків БА, за даними клініки Мейо, генетична форма ранньої хвороби Альцгеймера (ранньоутворююча ФАД) зустрічається лише у 1% пацієнтів з діагнозом захворювання. Іншими словами, деякі випадки раннього розвитку хвороби Альцгеймера генетично не пов’язані.
FAD раннього початку може бути спричинена однією з декількох мутацій генів у хромосомі 21, 14 та 1, включаючи гени, звані:
- Білок-попередник амілоїду (APP)
- Пресенілін 1 (PSEN1)
- Пресенілін 2 (PSEN2)
Усі ці мутації спричиняють утворення аномальних білків і, як вважають, відіграють роль у виробництві амілоїдних бляшок - характерного симптому хвороби Альцгеймера.
Генетичне тестування
Генетичне тестування часто проводять перед проведенням досліджень Альцгеймера. Це допомагає вченим ідентифікувати людей з генними мутаціями або варіаціями, пов’язаними з хворобою Альцгеймера. Це також допомагає вченим виявляти ранні зміни мозку в учасників дослідження, сподіваючись надати можливість дослідникам розробляти нові стратегії профілактики Альцгеймера.
Оскільки існує так багато факторів, крім генетики, які впливають на те, чи захворіє людина пізніше на хворобу Альцгеймера чи ні, генетичне тестування не дуже точно передбачає, у кого буде діагностовано АД, а у кого ні.
З цієї причини не бажано для широких верств населення шукати генетичне тестування виключно з цієї причини. Це може спричинити більше непотрібного занепокоєння, ніж реальний прогноз ризику.
Слово з дуже добре
Важливо поговорити зі своїм медичним працівником, щоб отримати слушну медичну консультацію, перш ніж приймати рішення про проведення генетичного тестування. Результати генетичного тестування на хворобу Альцгеймера важко інтерпретувати. Є також багато компаній, які не мають медичної компетенції у проведенні генетичного тестування або які не пропонують слушних порад щодо тлумачення генетичних тестів.
Якщо людина має генетичну схильність до АД та проходить генетичне тестування, це може вплинути на її право на отримання певних видів страхування, таких як страхування від інвалідності, страхування життя чи страхування на тривалий час. Поговорити зі своїм головним лікарем - це найкращий перший крок у тому, щоб розглянути варіанти, перш ніж проводити генетичне тестування.
Генетичне тестування на рак молочної залози
.jpg)
