Нейрохимия, 2023, T. 40, № 1, стр. 13-22

ВВЕДЕНИЕ

Тромбоциты – безъядерные клетки крови, играющие важнейшую роль в осуществлении гемостаза и купировании кровотечения в области повреждения сосудов [1]. В последние годы сформулирована гипотеза, что тромбоциты являются “циркулирующими зеркалами нейронов”, что позволяет рассматривать данные клетки в качестве периферической диагностической матрицы нейродегенеративных заболеваний и активных участников процессов нейровоспаления [2].

Целью настоящей работы явилась оценка современного состояния проблемы клинической и прогностической значимости лабораторных маркеров, ассоциированных со структурой и функцией тромбоцитов. В обзоре рассматриваются изменения основных показателей функционирования тромбоцитов при развитии когнитивных нарушений, преимущественно при болезни Альцгеймера (БА).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Критериями включения статьи в обзор являлись: полнотекстовые статьи на английском языке, представляющие собой оригинальные обсервационные и экспериментальные исследования, а также мета-анализы, нарративные и систематические обзоры, посвященные изучению изменения различных тромбоцитарных параметров при болезни Альцгеймера.

Подготовка обзора осуществлялась с использованием базы Medline через интерфейс Pubmed, Google Scholar, Cochrane Library и базы SCOPUS. Для поиска необходимых статей использовались ключевые слова: platelets, Alzheimer disease, diagnosis, biomarker, marker. Основная поисковая фраза: platelet* AND diagnos* AND (Alzheimer* OR AD) AND (biomarker* OR marker*). Дополнительные фильтры “English”, “Human”. Поиск в Pubmed осуществлялся с помощью MeSH терминов и подраздела Title/Abstract. При поиске в подразделе Title/Abstract было найдено – 93 ссылки с 1992 г. по 2022 г. При поиске с использованием MeSH терминов было найдено – 83 ссылки с 1985 г. по 2022 г. Для повышения точности дополнительно использовались поисковые фильтры “diagnosis” и “review” с оптимальным балансом чувствительности/специфичности, разработанные университетом МакМастера. По результатам поиска в Google Scholar было найдено – 18300 ссылок, опубликованных до 2022 года. В базе SCOPUS было найдено 205 работ, опубликованных с 1988 года по 2022 г. В базе Cochrane Library было найдено 50 публикаций в период с 1985 года по 2021 год. В связи с релевантностью в обзор была включена одна статья на русском языке.

После исключения дублирующих публикаций и исследований, не соответствующих целям работы и критериям включения, осталось 66 релевантных публикаций, включенных в настоящий обзор. Часть работ являются систематическими обзорами и мета-анализами, в связи с чем рассматривался совокупный результат, включенных в данные работы первичных исследований в целях предотвращения дублирования информации.

Для стандартизации и валидизации обзора использовался чек-лист SANRA [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

К настоящему времени в тромбоцитах обнаружено более 3700 белков, участвующих не только в процессах свертывания крови, но и в воспалительном ответе, защитных механизмах и межклеточных взаимодействиях. В тромбоцитах содержится шероховатый эндоплазматический ретикулум, полирибосомы и стабильные мегакариоцитарные мРНК транскрипты, образовавшиеся в ходе тромбопоэза. Также обнаружено 284 образца микроРНК, регулирующих экспрессию белков путем парных взаимодействий. Тромбоциты являются главным источником экстравезикул (10–90%) в периферической крови. В зависимости от патологического процесса в тромбоцитах происходят быстрые функциональные изменения и адаптация их фенотипа, что обусловлено регуляторным влиянием мРНК и широким набором белков [4].

Активация тромбоцитов и их адгезия на сосудистой стенке способствуют мобилизации лейкоцитов с формированием перифокального воспаления и последующим распространением на структуры нервной системы. Повышение активности тромбоцитов ассоциируется с прогрессированием стеноза каротидных сосудов и, как следствие, с увеличением риска гипоперфузии, являющейся потенциальным фактором риска БА [5].

Обсуждается потенциальная нейропротективная роль тромбоцитов, их участие в поддержании гомеостаза и пластичности нейронов путем модулирования нейрогенеза, стимуляции образования новых синапсов и регенерации аксонов в месте повреждения [6, 7]. Таким образом, тромбоциты могут способствовать процессам нейродегенерации за счет усиления цереброваскулярной дисфункции и активации нейровоспаления, но, в тоже время, оказывать нейропротекторный эффект благодаря регуляции регенеративных процессов путем секреции большого количества активных соединений.

При этом не известно, являются ли тромбоцитарные функциональные и морфологические изменения звеном патогенеза нейродегенеративных заболеваний или представляют собой следствие их прогрессирования. Сложность и комплексность всех биохимических реакций затрудняет выявление специфических маркеров для определенного типа патологического процесса [8]. Однако, изменение концентрации продуктов и субстратов данных реакций может использоваться в качестве биомаркеров отдельных заболеваний, в частности для верификации этиологии когнитивных нарушений с целью разработки новых и более эффективных методов терапии, а также для повышения точности диагностики.

Оценка прогностической ценности структурно-функциональных изменений тромбоцитов в условиях развития дегенеративных заболеваний нервной системы позволяет определить наиболее перспективные направления первичной и дифференциальной диагностики БА, деменции с тельцами Леви, болезни Паркинсона, болезни Гентингтона, рассеянного склероза, бокового амиотрофического склероза, прионных заболеваний и т.д. [8].

Изменение концентрации компонентов амилоидогенеза. Наиболее распространeнным типом деменции (от 50 до 75%) является болезнь Альцгеймера, в основе патогенеза которой лежит формирование сенильных бляшек из нерастворимого бета-амилоида 42 и нейрофибриллярных клубков, состоящих из гиперфосфорилированного тау-белка [9].

Метаболизм белка предшественника амилоида (AβPP) в тромбоцитах и нейронах может происходить как через неамилоидогенный путь (фермент ADAM10 – металлопротеаза 10), так и с формированием нерастворимых агрегатов Aβ42 (BACE1 – бета-секретаза, PSEN1, PSEN2 – гамма-секретазы), то есть путем амилоидогенеза [10]. Нарушение функционирования ферментов-секретаз и активация амилоидогенеза обусловливается мутациями в генах AβPP, PSEN1 и PSEN2, ассоциированных с развитием наследственных форм болезни Альцгеймера, в том числе с ранней клинической манифестацией [11]. Таким образом, обнаружение дисфункции ферментов, кодируемых данными генами в тромбоцитах, представляет интерес для прогнозирования риска развития и диагностики ранней стадии БА.

Изменение концентрации AβPP секретаз (ADAM10, BACE1 и PSEN1) в тромбоцитах позволяет достоверно выявлять пациентов с БА. ROC-анализ показателей всех трех секретаз (AUC – 0.90, чувствительность – 88.9%, специфичность – 66.7%, p = 0.003) у 20 пациентов с БА и у 20 здоровых добровольцев, подтвердил, что тромбоциты являются достоверным биологическим маркером БА. В среднем у пациентов с БА наблюдалось снижение ADAM10 на 52.5%, p < 0.0001 и PSEN1 на 32%, p = 0.02. Было выявлено, что изменение концентрации AβPP секретаз в лейкоцитах статистически недостоверно и не обладало таким же дискриминационным эффектом (AUC – 0.65, чувствительность – 77.8%, специфичность – 50.0%, p = 0.2) [12]. Уменьшение концентрации тромбоцитарной ADAM10 позволяет дифференцировать пациентов с умеренными когнитивными нарушениями (УКН) и здоровых респондентов в возрасте 60 лет и старше с чувствительностью – 73.9% и специфичностью – 72.7% [13].

Изменение экспрессии бета-секретазы 1 в тромбоцитах соответствует морфологическим и ликворным характеристикам болезни Альцгеймера [14]. Более того, использование селективного ингибитора ацетилхолинэстеразы донепезила (5 мг в сутки – 4 недели с последующим повышением дозы до 10 мг в сутки) в течение 6 месяцев приводит к снижению концентрации тромбоцитарной бета-секретазы 1, что может свидетельствовать о модифицирующем эффекте препарата и потенциальном использовании данного показателя в качестве лабораторного мониторинга эффективности терапии [15].

Таким образом, использование оценки активности трех секретаз: ADAM10, BACE1, и PSEN1 в качестве биомаркеров позволяет с высокой точностью диагностировать болезнь Альцгеймера, а изолированная оценка ADAM10 – дифференцировать пациентов с умеренными когнитивными нарушениями. Мониторинг тромбоцитарной бета-секретазы 1 может использоваться в качестве косвенной лабораторной оценки эффективности терапии ингибиторами ацетилхолинестеразы, однако, требуется уточнение корреляции изменений данного фермента с клинически значимыми параметрами.

Изменение концентрации предшественника белка амилоида (AβPP) и тау-белка. В связи с развитием гипотезы о “зеркальности” биохимических процессов в тромбоцитах и нейронах, предполагается, что изменение концентрации бета-амилоида и тау-белка при БА наблюдается не только в нервных клетках, но и в тромбоцитах, что может быть использовано в качестве периферического биомаркера данной патологии.

В комплексном обзоре Akingbade с соавт. проанализированы и оценены такие тромбоцитарные показатели как предшественник белка амилоида, AβPP секретазы (BACE1 и ADAM10), α-синуклеин, тау-белок, серотонин, холестерин, фосфолипазы, кластерин, IgG, поверхностные рецепторы, MAO-B и субпопуляция прокоагулянтных COAT (collagen-and-thrombin) тромбоцитов для диагностики деменции, в частности для выявления БА. На основе анализа опубликованных данных авторы пришли к выводу, что наиболее значимыми и перспективными для дальнейшего изучения маркерами являются тау-белок, AβPP (особенно с учетом увеличения концентрации COAT тромбоцитов) и AβPP секретазы – ADAM10 и BACE1 [16].

COAT тромбоциты образуются вследствие двойной активации под воздействием коллагена и тромбина и представляют собой субпопуляцию активированных тромбоцитов, которые на своей поверхности сохраняют слой прокоагулянтных белков и экспрессируют фосфатидилсерин, поэтому их называют также “укутанные, coated” тромбоциты [17, 18]. Данная субпопуляция тромбоцитов обладает выраженным прокоагуляционным потенциалом и способностью экспрессировать более высокие концентрации AβPP на клеточной мембране по сравнению с клетками, которые активируются под воздействием только одного фактора: коллагена или тромбина [19].

В 2020 г. опубликованы результаты собственного исследования и мета-анализ Shi с соавт., в которых указывается на снижение тромбоцитарного соотношения AβPP в группе пациентов с амнестическим типом умеренных когнитивных нарушений (аУКН) по сравнению с контрольной группой: 0.64 ± 0.25 против 0.75 ± 0.24, p = 0.46, а также на увеличение концентрации фосфорилированного тау-белка р231 в группе пациентов с аУКН: 1.68 ± 0.52 по сравнению с контрольной группой: 1.45 ± 0.57, p = 0.05. Также было выявлено увеличение концентрации тау-белка с сайтом фосфорилирования Ser396/404 в группе аУКН: 2.27 ± 0.86 (контрольная группа: 1.82 ± 0.89) p = = 0.02. В исследование было включено 43 пациента с аУКН и 45 здоровых добровольцев. Концентрация фосфорилированного тау-белка р181 в группах достоверно не различалась (группа аУКН: 1.44 ± 0.61, контрольная группа: 1.44 ± 0.66 p = = 0.974). Авторы выполнили ROC-анализ для фосфорилированного тау-белка р231 и Ser396/404 с последующим определением показателей чувствительности и специфичности. Для р231 AUC (площадь под кривой) составила 0.624 (95% ДИ: 0.506–0.741, p < 0.05), чувствительность = 90.7% и специфичность = 37.8% для порогового уровня – 1.030. Для Ser396/404 AUC = 0.657 (95% ДИ: 0.543–0.772, p < 0.05), чувствительность = 81.4% и специфичность = 51.1% для порогового уровня 1.628. Построенные модели на основе ROC-анализа с учетом показателей AUC в интервале от 0.6 до 0.7 можно охарактеризовать как удовлетворительные. На основании выполненного мета-анализа с учетом данных предшествующих исследований с схожим дизайном (всего 98 пациентов с УКН и 99 здоровых добровольцев), было обнаружено достоверное снижение концентрации AβPP тромбоцитов в группе УКН: стандартизированная средняя разница = − 0.553; 95% ДИ: − 0.930, − 0.175; p = 0.004; I² = 40.7%). Публикационного смещения выявлено не было (Egger’s тест: t = −0.50, p = 0.707) [20].

Вышеприведенные данные подтверждены систематическим обзором 32 исследований (29 одномоментных и 3 – проспективных когортных работы), в котором у пациентов с БА наблюдалось значимое изменение метаболизма AβPP по сравнению со здоровыми участниками исследований, однако чувствительность и специфичность данного показателя остаются недостаточно изученными [21].

Продолжает исследоваться прогностическая ценность соотношения различных типов тау-протеина. У пациентов с БА наблюдается статистически достоверное повышение соотношения высокомолекулярного (ВМК) тау-белка к низкомолекулярному (НМК). Более того, показатель данного соотношения коррелирует с степенью выраженностью атрофии левого медиального и правого переднего отделов поясной извилины, правого отдела мозжечка, таламуса и парагиппокампального региона, а также с уменьшением объема коры левой лобной доли. Изменение ВМК/НМК тау-белка взаимосвязаны с показателями оценки когнитивного статуса по шкале MMSE [22, 23].

Таким образом, можно сделать вывод о важной прогностической ценности дальнейшего изучения изменения концентрации AβPP, тау-белка (в частности фосфорилированного тау-белка р231 и Ser396/404) и соотношения ВМК тау/НМК тау для разработки комплексных диагностических систем ранней диагностики БА.

Изменение активности циклооксигеназ и оксидативного стресса. Помимо изменения концентрации субстратов, образующихся вследствие амилоидогенного метаболизма, в тромбоцитах, изолированных из образцов крови пациентов с БА, также наблюдались изменения активности циклооксигеназы 1 и 2 (ЦОГ), цитохром с-оксидазы и моноаминооксидазы В [24]. В частности, в группе пациентов с БА выявлено увеличение активности тромбоцитарной ЦОГ-2 на 50% и на 25% у пациентов с умеренными когнитивными нарушениями по сравнению с контрольной группой [25]. Обнаруженные изменения сформировали предположение о возможной терапевтической роли нестероидных противовоспалительных средств с целью профилактики прогрессирования БА [26].

Немаловажную роль в прогрессировании нейродегенеративных заболеваний играет активация процессов оксидативного стресса, что приводит к увеличению концентрации NO, пероксинитрита (ONOO⁻), продуктов перекисного окисления липидов и к нарушению функционирования Na⁺/K⁺ АТФ-азы [27]. У пациентов с БА выявлено значимое увеличение активности тромбоцитарной NO синтетазы по сравнению с здоровыми добровольцами [28]. В более поздней работе Vignini с соавт. в тромбоцитах пациентов с БА наблюдается значимое увеличение концентрации NO, повышение концентрации внутриклеточного кальция и снижение активности Na⁺/K⁺ АТФ-азы по сравнению с контрольной группой [29]. У носителей APOE ε4 определяется повышенный синтез оксида азота в тромбоцитах по сравнению с респондентами без данной аллели [30].

Изменение активности моноаминоксидазы-В (МАО-В). У пациентов с болезнью Альцгеймера выявлено повышение уровня МАО-В в тромбоцитах, однако данные изменения не являются специфичными, так как на концентрацию МАО-В влияет множество факторов, в том числе курение, алкоголь и особенности питания. МАО-В локализуется на наружной поверхности митохондрий и участвует в процессах разрушения допамина и других вазоактивных моноаминов [16]. Точные механизмы повышения активности данного фермента у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями в настоящее время изучены недостаточно [31]. Рост концентрации МАО-В ассоциируется с увеличением возраста у исследуемых с нормальным когнитивным статусом, но изменение данного параметра не коррелирует с показателями MMSE [32, 33]. Однако в работе Muck-Seler с соавт. была выявлена статистически достоверная корреляция между показателями MMSE, возрастом, уровнем серотонина и моноаминоксидазой-В тромбоцитов у пациентов с болезнью Альцгеймера [34]. Таким образом, в различных исследованиях, посвященных изучению уровня МАО-В у пациентов с когнитивными нарушениями, получены противоречивые результаты, не позволяющие сделать однозначный вывод о прогностической ценности данного фермента в качестве предиктора развития нейродегенеративных процессов.

Изменение активности цитохром с-оксидазы (ЦсО). Помимо изменения концентрации ЦОГ-2 и МАО-В у пациентов с БА обнаружено снижение активности цитохром с-оксидазы на 15% процентов, однако причины данного процесса до конца не изучены [35]. В исследовании Parker с соавт. средняя активность цитохром с-оксидазы в группе пациентов с болезнью Альцгеймера составила 0.193 сек-1/мг, в контрольной группе 0.233 сек-1/мг [36]. В отечественной работе Бурбаевой с соавт. были подтверждены данные об уменьшении активности ЦсО у пациентов с УКН и БА (тест Краскела–Уоллиса p = 0.0001, χ² = 11.6, p = 0.003). Авторы также выявили достоверное изменение количества подобного глутаминсинтетазе белка и его обратную корреляционную связь с показателями шкалы MMSE (R= –0.43, p = 0.007). Более высокая экспрессия данного белка ассоциировалась с более низкими показателями оценки когнитивного статуса [37].

Снижение активности цитохром с-оксидазы сопровождается уменьшением концентрации АТФ и активацией процессов оксидативного стресса, что приводит к снижению резистентности ткани и усилению эндотоксичности [32, 38]. Несмотря на наличие данных об уменьшении ЦсО при развитии болезни Альцгеймера, в работе Van Zuylen с соавт. достоверных различий в активности ЦсО у пациентов с БА и исследуемых с нормальным когнитивным статусом выявлено не было [39]. Опубликованы данные, демонстрирующие более низкую активность цитохром с-оксидазы тромбоцитов у носителей APOE ε4 по сравнению с неносителями, что может быть связано с ингибирующим влиянием продукта деградации APOE ε4-кодируемого аполипротеина E на функцию ЦсО [40]. Таким образом, обосновано проведение крупных проспективных исследований для оценки значимости изменений активности цитохром с-оксидазы тромбоцитов у пациентов с УКН и БА с целью определения возможности использования данного фермента в качестве лабораторного маркера.

Изменения активности киназы гликоген синтетазы-3β (ГСК-3β). Обнаружено усиление функции киназы гликоген синтетазы-3 в тромбоцитах у пациентов с БА вследствие нарушения процессов ферментного ингибирования [[41]. У пациентов с БА, УКН и депрессией было обнаружено увеличение активности ГСК-3β тромбоцитов, что может быть вызвано нарушением процессов фосфорилирования ГСК-3β. В частности, в группе пациентов с БА и УКН наблюдалось значительное снижение концентрации Ser-9 фосфорилированной ГСК-3β и соотношения Ser-9 фосфорилированной ГСК-3β/общая ГСК-3β (p = 0.04) [42, 43]. У пациентов с сахарным диабетом 2 типа и умеренными когнитивными нарушениями также выявлялось повышение показателей соотношения общей ГСК-3β к Ser-9 фосфорилированной ГСК-3β по сравнению с пациентами без УКН. Использование комбинации оптинейрина и соотношения общей ГСК-3β к Ser-9 фосфорилированной ГСК-3β тромбоцитов характеризовалось высокой диагностической точностью для выявления УКН у пациентов с сахарным диабетом 2 типа: AUC – 0.927, специфичность – 86.7%, чувствительность – 85.3%, точность – 0.859 [44]. Возможно, в основе увеличения активности ГСК-3β лежит изменение функционирования основных путей (Akt/PKB, Wnt инсулиновые пути), через которые осуществляется фосфорилирование эпитопа серина-9, то есть непосредственная инактивация ГСК-3β [45].

Изменение активности фосфолипаз. Получены данные, демонстрирующие изменение активности фосфолипазы А2 (ФЛ-А2) тромбоцитов у пациентов с когнитивными нарушениями [41]. Увеличение концентрации фосфолипазы А2 может быть вызвано активацией амилоидогенного метаболического пути в тромбоцитах у пациентов с болезнью Альцгеймера. В работе Gattaz с соавт. опубликованы данные оценки уровня различных форм фосфолипазы А2 в группе пациентов с УКН и БА в течение 4 лет. У пациентов с УКН и деменцией уровень внутриклеточной кальций-независимой ФЛ-А2 был ниже по сравнению с контрольной группой (p = 0.001). Более низкий уровень внутриклеточной кальций-независимой ФЛ-А2 характеризовался более высоким риском прогрессирования когнитивных нарушений (p = 0.009). При изучении уровня других подтипов ФЛ-А2 было установлено, что развитие умеренных когнитивных нарушений у респондентов с нормальным когнитивным статусом ассоциировано со снижением уровня цитозольной кальций-зависимой ФЛ-А2 (p = 0.014) и секретируемой кальций-зависимой ФЛ-А2 (p = 0.014 и p = 0.009) [46]. Однако опубликованы и противоположные результаты, демонстрирующие, что у пациентов с УКН наблюдался более высокий уровень общей ФЛ-А2 в тромбоцитах (p = 0.008), а когнитивный тренинг приводил к снижению уровня активности данного фермента в группе УКН (p = 0.019), но не у здоровых добровольцев [47]. Повышение концентрации ФЛ-А2 у пациентов с болезнью Альцгеймера и васкулярной деменцией, но не у пациентов с нормальным когнитивным статусом описывалось и ранее [48].

В 2021 году было выявлено изменение концентрации общей ФЛ-А2 тромбоцитов у пациентов с УКН и БА. В группе пациентов с УКН увеличение концентрации ФЛ-А2 ассоциировалось с более низкими показателями MMSE, в то время как в группе пациентов с болезнью Альцгеймера более низкая концентрация ФЛ-А2 была связана с увеличением степени тяжести деменции по шкале CDR. Дискриминационный индекс (произведение показателей ФЛ-А2, оксидативного уровня и соотношения Cu/Zn) позволял с высокой точностью прогнозировать риск развития деменции и ее прогрессирование в группе пациентов с умеренными когнитивными нарушениями [49].

Таким образом, до конца не изучены основные механизмы изменения концентрации и функции фосфолипазы А2. Тем не менее, активация ФЛ-А2 способствует секреции AβPP, что может приводить к формированию “порочного круга”, так как AβPP в свою очередь способствует усилению активности ФЛ-А2. То есть существует взаимосвязь между амилоидогенным метаболизмом тромбоцитов и активностью ФЛ-А2. Более того, у пациентов с болезнью Альцгеймера наблюдается снижение активности фосфолипазы С. Гомозиготные носители АроЕ с аллелью ε3 имеют более низкую концентрацию изозима фосфолипазы C-δ1, чем носители АроЕ с аллелью ε4 [50].

Изменение активности серотонина (5-НТ). Серотонин не синтезируется в тромбоцитах, а захватывается в клетку через механизмы, схожие с серотонинергическими нейронами. Основным местом аккумуляции серотонина являются плотные гранулы, откуда после активации тромбоцитов он может высвобождаться и связываться с тромбоцитарными серотониновыми рецепторами 2A (5-HT2A) и 3A (5-HT3A). Связывание серотонина с данными рецепторами активирует фосфолипазу Cβ (ФЛCβ), что приводит к внутриклеточному высвобождению Ca²⁺ и аутокринной регуляции экспрессии интегрина αIIb/β3 и P-селектина [51]. У пациентов с БА наблюдается снижение числа тромбоцитарных плотных гранул, а, следовательно, и внутриклеточная концентрация серотонина [16]. Однако, опубликованы данные, свидетельствующие как о возможном повышении концентрации серотонина при БА вследствие изменения кинетических характеристик, так и об отсутствии достоверных различий в уровне 5-HT у пациентов с болезнью Альцгеймера [52, 53]. Milovanovic с соавт. выявили значимое повышение концентрации серотонина в субпопуляции более активных тромбоцитов с низкой плотностью в группе БА (p < 0.05), что может быть связано с аккумуляцией 5-НТ в гранулах вследствие ингибирования его высвобождения [54]. Однако, Tajeddinn с соавт. обнаружили связь между снижением уровня серотонина и увеличением концентрации общего тау-белка (p = 0.026) и показателя соотношения тау-белок/Aβ42 (p = 0.001) в цереброспинальной жидкости у пациентов с субъективными когнитивными нарушениями [55]. Таким образом, прогностическая значимость оценки уровня серотонина в тромбоцитах у пациентов с БА продолжает изучаться.

Изменение концентрации липидов. В настоящее время существуют различные данные об изменении содержания липидов в мембране тромбоцитов. Сообщается о снижении соотношения холестерина и фосфолипидов у пациентов с БА (9.37 ± 1.11) по сравнению с контрольной группой (10.20 ± 1.04), p < 0.01 [56]. В исследовании Liu с соавт. были подтверждены раннее полученные данные о повышении уровня холестерина и ганглиозида GM1 в группе пациентов с БА, но не у пациентов с умеренными когнитивными нарушениями [57]. Повышение уровня холестерина может быть связано с нарушением гомеостаза и увеличением активности АβРР бета-секретазы, что, в свою очередь, способствует активации амилоидогенного метаболизма [58]. Также формированию нерастворимого бета-амилоида способствует связывание Aβ с GM1 ганглиозидом и образование комплексов GAβ, которые служат субстратом дальнейшей агрегации Aβ [59]. Помимо изменения концентрации холестерина и ганглиозидов у пациентов с болезнью Альцгеймера может наблюдаться изменение количества фосфатидилхолинов, в частности диацил и ацил-алкил фосфатидилхолинов [60].

Несмотря на имеющиеся данные о возможной диагностической роли холестерина и липидов тромбоцитов в диагностике болезни Альцгеймера, отсутствие крупных исследований и оценки воспроизводимости имеющихся результатов не позволяет сделать однозначное заключение о возможной роли изменения данных показателей в лабораторной диагностике болезни Альцгеймера.

Изменение альфа-синуклеина, кластерина и иммуноглобулина G. Считается, что у пациентов с болезнью Паркинсона (БП) наблюдается гиперэкспрессия белка альфа-синуклеина на плазматической мембране, эндоплазматическом ретикулуме и в альфа-гранулах тромбоцитов. Получены данные о возможном влиянии гена, регулирующего синтез альфа-синуклеина (SNCA) на изменение функционирования и активность тромбоцитов [61]. В частности, у пациентов с болезнью Паркинсона наблюдался больший размер тромбоцитов по сравнению с контрольной группой и пациентами с БА (p < 0.001) [62]. Однако у мышей, нокаутных по гену SCNA (–/–), выявлено уменьшение размера тромбоцитов с дополнительными признаками дегрануляции и фрагментации. Также у пациентов с болезнью Паркинсона наблюдалось нарушение функционирования дыхательной цепи митохондрий и, как следствие, уменьшение тромбоцитарной агрегации [63]. Несмотря на доказательства влияния SCNA гена на функцию тромбоцитов, механизмы взаимосвязи данных изменений с развитием и прогрессированием когнитивных нарушений при болезни Паркинсона остаются до конца не изученными. В пилотном исследовании 2012 г (Mukaetova-Ladinska с соавт.) концентрация альфа-синуклеина достоверно не различалась между пациентами с БА и контрольной группой, что может свидетельствовать о второстепенной роли данного белка в развитии и прогрессировании деменции альцгеймеровского типа. Однако ввиду небольшого размера выборки (группа БА – 25 человек, контрольная группа – 26) не исключается ошибка второго рода [64].

Кластерин – белок ингибитор комплемента – локализуется на поверхности клеток и участвует в фундаментальных процессах, таких как клеточная адгезия, апоптоз, транспорт липидов [16]. Кластерин способствует формированию агрегатов бета-амилоида и их транспортировке через гематоэнцефалический барьер, а также активации процессов оксидативного стресса, что может способствовать развитию клинических признаков деменции [65]. В более поздней работе Mukaetova-Ladinska с соавт. было выявлено, что уровень кластерина тромбоцитов не позволял достоверно дифференцировать пациентов с БА (48.46 ± 6.69, 95% ДИ: 34.65–62.26) от здоровых респондентов (50.03 ± 45.33, 95% ДИ: 31.72–68.35), p = 0.910. Однако, было обнаружено, что в группе пациентов с БА соотношение плазменного/тромбоцитарного кластерина коррелировало со следующими поведенческими симптомами: ажитация/агрессия (r = 0.431, p = 0.032), апатия (r = 0.647, p < 0.0001), раздражительность (r = 0.502, p = 0.011), дезингибиция/расторможенность (r = 0.457, p = 0.022), абберантное моторное поведение (r = 0.454, p = 0.023) [66]. Таким образом, данное соотношение может иметь потенциальную прогностическую ценность для выявления высокого риска развития поведенческих нарушений у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Считается, что увеличение концентрации IgG в альфа-гранулах тромбоцитов пропорционально увеличению IgG в плазме. Известно, что 99% IgG локализуется в альфа-гранулах и всего 1% на мембране. На сегодняшний день достоверная оценка изменения концентрации IgG проведена в еще одной работе Mukaetova-Ladinska с соавт. Авторы обнаружили, что у пациентов с БА наблюдается статистически значимое увеличение концентрации общего IgG в среднем на 16.5%: группа БА, IgG = 5.61 (95% ДИ 2.75–10.71), контрольная группа, IgG = 5.03 (95% ДИ 2.98–5.98), p = 0.021. Интересно, что содержание плазменного IgG в группах достоверно не различалось (p = 0.428). Таким образом, целесообразно проведение более крупных когортных исследований для подтверждения гипотезы о прогностической ценности IgG тромбоцитов для диагностики БА [67].

Изменение протеома тромбоцитов. Для большего понимания потенциальной значимости белковых изменений в тромбоцитах, в 2021 г. было выполнено небольшое исследование, в котором оценивалась связь изменений различных белков с выраженностью когнитивных нарушений методом масс-спектрометрии у 28 человек. Дискриминантный анализ частичных наименьших квадратов выявил наиболее значимые изменения 9 белков, включая PHB, UQCRH, CD63, GP1BA, FINC, RAP1A, ITPR1/2 и ADAM10, на основании изменения которых с высокой точностью представлялось возможным выявлять пациентов с риском прогрессирования когнитивной дисфункции. Дальнейший анализ с помощью машинного обучения выявил, что комбинированное уменьшение уровня 4 белков PHB, UQCRH, GP1BA и FINC с наибольшей точностью позволяло прогнозировать ухудшение показателей когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера. Более того, были обнаружены три KEGG пути, положительно коррелировавшие с показателями шкалы MMSE и еще два пути, характеризующиеся отрицательной корреляционной связью. Таким образом, полученные результаты могут использоваться для оценки воспроизводимости полученных данных на большей выборке в рамках комплексного сопоставления с другими параметрами [68].

Помимо протеомных изменений неспецифических белков у пациентов с болезнью Альцгеймера выявлено значимое повышение концентрации фосфорилированного белка TDP-43 (S409/410-2) до 60% не только в нейронах, но и в тромбоцитах (p ≤ 0.015). Wilhite с соавт. предположили, что изменение концентрации данного белка может использоваться в качестве суррогатного биомаркера для лабораторной диагностики болезни Альцгеймера [69].

Изменения микроРНК. Известно, что процессы расщепления предшественника белка амилоида регулируются различными микроРНК. Например, функция бета-секретазы 1 регулируется следующими типами микроРНК: miR-9, miR-29a/b-1, miR-124, miR-195, miR-285, miR-298. Важное участие в процессах метаболизма белка предшественника амилоида принимают let-7i, miR-16, miR-20a, miR-101, miR-106a/b и miR-155, и другие типы микроРНК (miR-17, miR-147, miR-153, miR-323-3p, miR-644, miR-655). Таким образом, можно сделать вывод, что процессы формирования нерастворимого бета-амилоида носят многоступенчатый и комплексный характер, ассоциированы не только с прямым и непрямым регулятивным влиянием микроРНК, но и с влиянием альтернативного сплайсинга [70]. Детерминация регуляционных процессов, контролируемых микроРНК, позволяет рассматривать данные молекулы в качестве диагностического материала, так как изменение активности различных подтипов микроРНК может позволить верифицировать этиологию нейродегенеративного процесса на начальной стадии.

В исследовании Gámez-Valero с соавт. изучалась диагностическая роль различных типов тромбоцитарной микроРНК с целью дифференциальной диагностики болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и деменции с тельцами Леви (ДТЛ) у 162 пациентов в течение 2 лет. Было выявлено, что биосигнатуры 7 микроРНК (hsa-miR-142-3p, hsa-miR-150-5p, hsa-let-7d-5p, hsa-miR-132-5p, hsa-miR-146a-5p, hsa-miR-25-3p и hsa-miR-26b-5p) позволяют с высокой точностью дифференцировать пациентов с болезнью Альцгеймера и пациентов с деменцией с тельцами Леви: чувствительность и специфичность – 100%, AUC = 1, p < 0.01. У пациентов с ДТЛ наблюдается даунрегуляция всех 7 типов данных микроРНК по сравнению с БА. При сравнении транскриптома пациентов с БП и ДТ на основании изменения двух микроРНК (hsa-miR-150-5p, hsa-miR-26b-5p) были получены следующие результаты: AUC = 0.83 (95% ДИ 0.73–0.98; 90% чувствительность и 73.7% специфичность), что также является хорошей прогностической моделью. Более того, изменение сигнатур различных микроРНК позволяло с высокой точностью дифференцировать здоровых добровольцев от пациентов с болезнью Альцгеймера (AUC = 0.94), болезнью Паркинсона (AUC = 0.81), деменцией с тельцами Леви (AUC = 0.85). Интересным представляется факт отсутствия достоверных различий регуляции микроРНК в цельной крови у пациентов с БА, БП и ДТЛ. Также было установлено, что при различных заболеваниях задействованы разные механизмы дерегуляции: при ДТЛ – экспрессия генов и уменьшение метаболизма, при БА – стрессовый ответ, при БП – фосфорилирование белков, метаболизм и деградация [71].

В 2020 г. предложен метод диагностики БА на основании изменения соотношений регуляции и баланса подтипов микроРНК-150 в тромбоцитах. Метод тройного сравнения предшественника микроРНК-150 и “зрелых” форм (микроРНК-150 3р и микроРНК-150 5р) позволяет с высокой точностью выявлять пациентов с БА, и использование данного типа микроРНК может играть важную роль в разработке диагностических панелей БА и является потенциальной мишенью для таргетной терапии [72].

В другом исследовании было выявлено, что уменьшение концентрации miR-1233-5p тромбоцитов ассоциировано с Aβ-опосредованным усилением экспрессии Р-селектина и повышением степени клеточной адгезии к фибронектину. Авторы предположили, что именно данный подтип микроРНК может являться потенциальным маркером ранней стадии болезни Альцгеймера [73].

Таким образом, изучение прогностической роли микроРНК может играть важную роль в разработке потенциальных диагностических тестов для выявления и дифференциальной диагностики различных типов деменций и, вероятно, обладает не меньшей точностью по сравнению с плазменными показателями. Более того, исследование микроРНК может использоваться в качестве верифицирующего маркера в дополнение к бета-амилойду, тау-белку и компонентам амилоидогенеза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сходство биохимических и патофизиологических процессов в тромбоцитах и в нейронах позволило сформулировать гипотезу, что тромбоциты являются своеобразным “зеркалом” нервных клеток и представляют интерес в качестве перспективных периферических субстратов для ранней диагностики нейродегенеративных заболеваний на основании изменения определенных патохимических и патофизиологических реакций.

Несмотря на большое количество данных об изменениях различных параметров тромбоцитов и их взаимосвязи с когнитивными нарушениями, необходимо учитывать гетерогенность публикаций. Одномоментный дизайн подавляющего большинства работ не позволяет верифицировать причинно-следственные связи, а полученные результаты нередко носят противоречивый характер и подвержены влиянию конфаундеров. Тем не менее, выделены наиболее перспективные тромбоцитарные маркеры: тау-белок, ADAM10, BACE1 и AβPP (+ фракция “укутанных” тромбоцитов) [16]. В систематическом обзоре подтверждена предиктивная ценность белка предшественника амилоида, однако окончательная чувствительность и специфичность данного показателя остается до конца не изученной. Также возможным прогностическим маркером может являться цитохром с-оксидаза [74].

Наряду с новыми данными о спектре протеомных альтераций и особенностей регуляции различных подтипов микроРНК, комплексная оценка данных показателей с учетом структурно-функциональных изменений позволит выявить взаимосвязь, на основании которой станет возможно создание потенциальных диагностических моделей не только для первичной верификации этиологии когнитивных нарушений, но и для проведения дифференциальной диагностики. Более того, обнаружение определeнных патологических сдвигов в тромбоцитах позволяет использовать экспериментальную таргетную терапию для воздействия на эти же процессы в нейронах с целью предотвращения прогрессирования заболеваний. Однако отсутствие точных данных о причинно-следственной связи между изменениями тромбоцитов и нейродегенративными процессами затрудняет разработку и имплементацию новых методов лечения. Необходимо проведение крупных когортных исследований с комплексной оценкой известных тромбоцитарных биомаркеров для определения закономерностей механизмов развития патологических реакций, что, в свою очередь, необходимо для определения чувствительности и специфичности комбинации данных показателей, а также для определения потенциальных точек приложения таргетной терапии.