Связь нарушения ангиогенеза со здоровьем мозга зависит от пола и возраста

При старении в различных органах, в том числе в мозге, возникают аномалии сосудов. Чаще всего встречаются патологии мелких кровеносных сосудов. Они имеют наиболее опасные для здоровья последствия и связаны в том числе с когнитивными нарушениями при старении. Молекулярные механизмы, лежащие в основе этой взаимосвязи, остаются малоизученными. Вероятно, важную роль играют процессы ангиогенеза и поддержания структуры мелких сосудов. Исследователи из США использовали машинное обучение и моделирование и выявили взаимосвязь между циркулирующими в крови биомаркерами нарушенного ангиогенеза и старением мозга в зависимости от пола и возраста человека.

Авторы определили уровни таких лигандов, как основной фактор роста фибробластов (bFGF), плацентарный фактор роста (PlGF) и факторы роста эндотелия сосудов (VEGFA, VEGFC и VEGFD), а также их рецепторов — VEGFR1 и Tie2. Анализ методом главным компонент позволил выявить обратную корреляцию между bFGF и маркерами VEGFR1 и PlGF, тогда как VEGFR1 и PlGF положительно коррелировали друг с другом. Можно предположить, что bFGF является маркером биологического процесса, отличного от VEGFR1 и PlGF. Также на этом этапе авторы предложили наборы маркеров, отличающих аберрантный или нормальный ангиогенез. Уровни маркеров аберрантного ангиогенеза увеличивались с возрастом у женщин в большей степени, чем у мужчин, а маркеры нормального ангиогенеза снижались с возрастом у обоих полов.

Уровни PlGF и VEGFR1 увеличивались с возрастом, в то время как уровень bFGF уменьшался. Эффект не зависел от пола. Интересно, что возрастные изменения маркеров аберрантного и нормального ангиогенеза не зависели от генотипа APOE (APOE ε4, как известно, ассоциирован с высоким риском развития болезни Альцгеймера). Построенные учеными статистические модели также выявили взаимосвязь исследуемых биомаркеров крови с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний: гипертонией, гиперлипидемией и диабетом.

Далее ученые проверили, коррелируют ли маркеры со старческими патологиями мозга, такими как атрофия белого и серого вещества (говорит и нейродегенерации), гиперинтенсивность белого вещества (маркер повреждения белого вещества) и снижение исполнительной функции. Оказалось, что у пожилых женщин (в отличие от молодых) аберрантный ангиогенез ассоциирован с более высокой интенсивностью белого вещества, в то время как у мужчин была выявлена прямо противоположная зависимость.

Было показано, что, независимо от статуса APOE, аберрантный ангиогенез связан с большим объемом серого вещества у молодых женщин, а у пожилых женщин — наоборот. У пожилых мужчин положительная связь между аберрантным ангиогенезом и объемом серого вещества была отмечена только у носителей APOE ε4. То есть аберрантный ангиогенез отражал лучшее состояние здоровья мозга у пожилых мужчин и худшее — у пожилых женщин.

PlGF был положительно связан с объемом серого вещества у молодых женщин и отрицательно — у пожилых. Более высокие концентрации VEGFR1 были ассоциированы со сниженным объемом серого вещества у пожилых женщин — носительниц APOE ε4, тогда как у мужчин — носителей APOE ε4 эта связь была обратной. В целом, нормальный ангиогенез был теснее связан с большим объемом серого вещества у женщин, чем у мужчин. Положительная связь между bFGF и объемом серого вещества была обнаружена как у женщин, так и у мужчин.

Аберрантный ангиогенез коррелировал со снижением исполнительной функции у пожилых женщин, однако у молодых женщин зависимость была обратной. Уровни PlGF и VEGFR1 были обратно связаны с исполнительной функцией у пожилых женщин. У мужчин всех возрастов наблюдалась обратная зависимость между аберрантным ангиогенезом и исполнительной функцией.

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) показала, что маркеры аберрантного ангиогенеза также различаются между теми, кто страдает когнитивными нарушениями, и теми, у кого их нет, в зависимости от наличия амилоидных структур. У участников с когнитивными нарушениями уровни маркеров аберрантного ангиогенеза были повышены при отсутствии амилоидов, в то время как среди пожилых людей с нормальной когнитивной функцией эти показатели существенно не различались, и это не зависело от амилоидного статуса.

Исследование подтвердило важную роль нарушенного ангиогенеза в снижении когнитивных функций при старении, а также выявило его биомаркеры, которые можно детектировать в крови, чтобы получить дополнительную информацию о состоянии пациента.

Можно ли вылечить старение