Сон может менять влияние генов на риск болезни Альцгеймера — новое исследование объясняет почему

Одинаковые гены — разный исход: ученые обнаружили, что качество сна может менять связь между наследственностью и ранними изменениями мозга при болезни Альцгеймера.

Не все наследственные риски работают одинаково

О болезни Альцгеймера обычно говорят как о сочетании возраста, наследственности и образа жизни. Но долгое время оставалось непонятно, почему люди с похожими генетическими особенностями могут стареть совершенно по-разному.

Авторы нового исследования решили проверить, может ли сон влиять на то, как работают отдельные варианты генов, связанных с ранними изменениями мозга. Их внимание привлек ген AQP4 (Aquaporin-4), кодирующий белок аквапорин-4.

Этот белок особенно интересен тем, что участвует в движении жидкости внутри мозга и считается одним из ключевых компонентов так называемой глимфатической системы — механизма, который помогает удалять продукты обмена веществ из нервной ткани. Предполагается, что именно во время сна эта система работает наиболее активно.

Как ученые проверяли свою гипотезу

Исследование включало 351 пожилого человека без деменции, но уже имеющего признаки накопления амилоидного белка — одного из ранних изменений, связанных с болезнью Альцгеймера. Все участники входили в крупное австралийское исследование Australian Imaging, Biomarkers and Lifestyle (AIBL).

Исследователи объединили сразу несколько источников данных:

• генетический анализ 13 распространенных вариантов гена AQP4;
• опросники о качестве сна;
• магнитно-резонансную томографию мозга;
• ПЭТ-исследования для оценки амилоида;
• нейропсихологические тесты памяти и мышления.

Именно сочетание генетики, нейровизуализации, когнитивных тестов и оценки сна делает эту работу необычной по своему дизайну. Авторы называют ее мультимодальным исследованием.

Самое интересное оказалось не в генах, а в их взаимодействии со сном

Главный вывод исследования состоит не в том, что найден «ген болезни Альцгеймера».

Наоборот, оказалось, что один и тот же вариант гена может вести себя по-разному в зависимости от того, как человек спит.

Например, у некоторых носителей определенных вариантов AQP4 более короткая продолжительность сна была связана с более быстрым уменьшением объема серого вещества мозга — процесса, который считается одним из признаков нейродегенерации. У других вариантов генов такой связи практически не наблюдалось.

Также исследователи обнаружили, что:

• время засыпания у отдельных генетических групп было связано с изменениями размеров желудочков мозга;
• ухудшение общего качества сна сопровождалось более быстрыми структурными изменениями мозга лишь у некоторых носителей определенных вариантов AQP4;
• связь нарушений сна с изменением когнитивных функций также зависела от конкретного генетического варианта.

Вот что меняет понимание болезни

Самый важный вывод этой работы заключается не в том, что сон оказался важен. Это было известно и раньше.

Новое исследование показывает, что влияние плохого сна может быть индивидуальным.

Проще говоря, одинаковая бессонница может иметь разные последствия для разных людей.

Именно поэтому предыдущие исследования иногда давали противоречивые результаты: вероятно, они рассматривали всех участников как одну группу, хотя их биология существенно различалась.

Это приближает медицину к концепции точной (персонализированной) профилактики, когда рекомендации учитывают особенности конкретного человека, а не только усредненные данные.

Почему вообще сон может быть настолько важен

Во время бодрствования клетки мозга постоянно работают и образуют продукты обмена веществ.

Во главе угла во сне между клетками мозга увеличивается движение жидкости. Глимфатическая система начинает активнее удалять часть этих веществ, включая белки, которые связывают с болезнью Альцгеймера.

Аквапорин-4 играет роль своеобразного регулятора движения воды через клетки астроцитов — вспомогательных клеток мозга.

Если представить мозг как большой город, то днем в нем накапливается «мусор», а ночью включается система уборки. Белок AQP4 помогает организовать движение жидкости, которая участвует в этой «ночной очистке». Именно здесь исследователи предполагают возможную связь между генетикой, качеством сна и здоровьем мозга. Однако точные механизмы еще предстоит подтвердить.

Это не означает, что хороший сон отменяет наследственность

Очень важно не переоценивать результаты.

Исследование не показало, что нарушения сна вызывают болезнь Альцгеймера.

Оно также не доказало, что улучшение сна способно устранить генетический риск.

Кроме того, качество сна оценивалось по анкетам самих участников, а не с помощью объективных методов, например полисомнографии или длительной регистрации сна. Исследование проводилось преимущественно среди пожилых людей европейского происхождения с уже имеющимися признаками накопления амилоида, поэтому результаты нельзя автоматически переносить на все население. Авторы подчеркивают необходимость повторить работу в более крупных и разнообразных группах, а затем проверить гипотезу в клинических исследованиях, где будут специально улучшать сон и оценивать долгосрочные изменения мозга.

Что это может изменить в будущем

Сегодня врачи не рекомендуют проходить генетическое тестирование на варианты AQP4 для оценки риска болезни Альцгеймера.

Но работа показывает направление развития науки.

Возможно, в будущем профилактика деменции станет более персонализированной. Одним людям окажется особенно важно уделять внимание продолжительности сна, другим — качеству сна или скорости засыпания. Такие рекомендации смогут основываться не только на возрасте и общем риске, но и на индивидуальных биологических особенностях.

Пока же главный практический вывод остается прежним: полноценный сон — одна из немногих потенциально изменяемых привычек, которая связана со здоровьем мозга и заслуживает внимания независимо от генетики.