Гиперактивация лобной коры при выполнении когнитивной задачи связана с полиморфизмом гена кластерина у клинически здоровых людей
По статье с участием сотрудников ИОГен РАН
Исследование показало, что у клинически здоровых носителей генотипа rs11136000 CC гена кластерина (CLU) в возрастном диапазоне 30-80 лет выполнение когнитивных задач вызывало большую активацию лобной коры по показателю десинхронизации альфа-ритма в лобной коре, чем у неносителей этого генотипа Гиперактивация лобной коры свидетельствует о больших усилиях, связанных с выполнением задачи. Этот же генотип CLU rs11136000 CC ассоциирован с большим риском болезни Альцеймера.
Наиболее частым фактором риска болезни Альцгеймера (БА) для людей европеоидного происхождения являются полиморфизм гена аполипопротеина Е (APOE), локализованного на 19-й хромосоме. В настоящее время CLU рассматривается как третий по значимости генотип риска БА с поздним началом. Риск БА с поздним началом выше у носителей С аллеля в позиции rs11136000 CLU, нежели в присутствии Т аллеля.
Белок CLU, также называемый аполипопротеином J, имеет много общих свойств с APOE. Оба они вовлечены в транспорт холестерина и фосфолипидов, а также могут изменять агрегацию бета-амилоидного белка. У пациентов с БА нарушена регуляция CLU в гиппокампе и коре мозга. По-видимому, природа взаимодействия CLU и бета-амилоида зависит от их соотношения в мозге.
В диагностике БА большую роль играет оценка количественных параметров ЭЭГ, которая отражает коммуникацию между нейронами. Паттерн ЭЭГ может использоваться как предиктор развития БА у здоровых индивидов.
В работе, проведенной специалистами Научного центра неврологии, Университета Сириус , ИОГен РАН и других организаций, впервые изучено влияние полиморфизма гена CLU на характеристики ЭЭГ в альфа-диапазоне при выполнении когнитивной задачи; результаты опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences. Десинхронизация в альфа-диапазоне, то есть снижение мощности ритма с частотой 8-13 Гц, отражает важнейшие процессы, лежащие в основе когнитивных функций, в том числе активацию мозга при решении когнитивных задач.
В работе сравнивали две группы людей: одна с генотипом CLU CC, в другой объединили носителей генотипов CLU CT и CLU TT. Из 94 человек, от 19 до 80 лет, 38 мужчин и 56 женщин, ни у кого не было когнитивных нарушений. Испытуемые выполняли когнитивный тест вербальной беглости (letter fluency test, LFT). Во время выполнения теста у них регистрировали ЭЭГ и анализировали десинхронизацию в альфа-диапазоне в правой и левой лобной коре.
Достоверное влияние CLU генотипа проявилось у людей в возрасте 30 лет и старше. Десинхронизация в альфа-2 диапазоне в лобной коре, особенно в левом полушарии, при выполнении теста была достоверно более выражена у носителей CLU CC, чем у носителей CLU CT и CLU TT генотипов. Кроме того, при наличии генотипа CLU CC степень десинхронизации альфа-ритма увеличивалась с возрастом, а при CLU CT и CLU TT такой закономерности не было. При этом по качеству выполнения теста группы с разными генотипами не отличались.
Проверка показала, что зависимость десинхронизации альфа-ритма от генотипа CLU была не связана с генотипом APOE.
Авторы рассматривают повышенную активацию лобной коры при выполнении когнитивной задачи как показатель больших усилий, больших ресурсов мозга, требующихся для ее выполнения. Иными словами, у носителей генотипа CLU CC, у которых выше риск развития БА, когнитивная задача приводит к большей активации нейронных сетей мозга, чем у других людей. Возможно, это свидетельствует о большей уязвимости мозга, в котором появляются первые признаки нейротоксичности бета-амилоидного белка. Но механизм этой зависимости требует дальнейших исследований.
текст Надежды Маркиной
Источник:
Ponomareva N.V., Andreeva T.V., Protasova M.S., Kunizheva S.S., Kuznetsova I.L., Kolesnikova E.P., Malina D.D., Mitrofanov A.A., Fokin V.F., Illarioshkin S.N., Rogaev E.I. Neuronal Hyperactivation in EEG Data during Cognitive Tasks Is Related to the Apolipoprotein J/Clusterin Genotype in Nondemented Adults. International Journal of Molecular Sciences. 2023, 24(7), 6790; https://doi.org/10.3390/ijms24076790 (IF = 6.208/ 6.628; Q1/Q1)