Церебральная ишемическая болезнь малых сосудов мозга (small vessel disease - SVD) - серьёзное патологическое состояние, обусловливающие развитие у человека слабоумия (деменции) и ишемических инсультов. Существовало предположение, что данное заболевание возникает из-за изменений в генетическом аппарате клеток, приводящих к образованию некоторых патологических белков типа NOTCH , которые отрицательно влияют на стенку артериальных сосудов головного мозга. Молекулярные механизмы данного заболевания до сих пор остаются недостаточно изученными.
Как правило, первые клинические проявления церебрального ишемического заболевания микрососудов у 60-85% пациентов начинают проявляться в возрасте 40-50 лет, а к 50-60 годам формируется стойкая субкортикальная деменция и энцефалопатия. Из-за этого настолько сильно ухудшается деятельность центральной нервной системы и головного мозга больных, что они полностью теряют работоспособность, и, будучи прикованными к постели, становятся абсолютно беспомощными. Смерть обычно наступает в возрасте 65-70 лет, иногда раньше. Тяжесть заболевания значительно возрастает при наличии некоторых неблагоприятных факторов и состояний, например гипертонической болезни.
В научной литературе недавно появились данные о том, что одной из причин такого поражения мелких артерий мозга (церебральной артериопатии) могут быть мутационные процессы, охватывающие гены в 19-х хромосоме, отвечающие за образование трансмембранного рецепторного белка NOTCH3. Следствием подобных изменений становится резкое ухудшение кровоснабжения мозговой ткани; из-за этого появляются субкортикальные инфаркты (омертвение участков мозга под его корой) и лейкоэнцефалопатия (CADASIL-синдром), то есть развиваются тяжёлые структурные и функциональные нарушения преимущественно в белом веществе головного мозга и некоторых отделах серого вещества . Частота заболевания - 1 случай на 100 000 населения.
Несмотря на то, что исследование причин и механизмов развития данной патологии с каждым годом расширяется, до сих пор не удаётся детализировать его молекулярные звенья, а это означает, что специфическая терапия продолжает оставаться недосягаемой. Такое положение дел усугубляется отсутствием полноценной модели, воспроизводимой у животных: при обычном моделировании подобных патологических процессов в мозговой ткани лабораторных животных нет возможности проследить за всеми тонкостями развития болезни, поскольку вызванные нейродегенеративные изменения значительно сокращают продолжительность жизни подопытных животных, не позволяя изучить длительно формируемые нарушения структуры и функции как клеток сосудистой стенки, так и нейронов мозга. Следовательно, нужны новые подходы к воссозданию и анализу данной патологии у животных.
Группой учёных из Франции и Германии под руководством Anne Joutel было проведено сложное экспериментальное исследование молекулярных механизмов формирования ишемической болезни мелких сосудов головного мозга . Для этого были получены трансгенные животные (мыши) с точечными мутациями, отвечающими за образование в их организме человеческого белка NOTCH3 со специфически изменённой аминокислотной последовательностью.
Учёным удалось установить, что вышеуказанная мутация вызывает многократное повышение концентрации белка NOTCH3 в клетках гладких мышц сосудистой стенки, а также интенсивное образование скоплений (агрегатов) данного белка, что приводит к резкому уменьшению диаметра мелких артериальных сосудов ткани мозга. Следствием этого становится ишемия (местное малокровие) мозговой ткани, провоцирующая снижение доставки питательных веществ и кислорода клеткам ткани мозга. Такое моделирование патологического процесса у животных позволяет на протяжении достаточно длительного периода исследовать основные этапы его развития и охарактеризовать последствия.
Таким образом, разработаны новые методы моделирования сосудистых расстройств в ткани головного мозга у животных, и доказано, что специфическая точечная мутация вызывает образование патологического белка NOTCH3, изменяющего параметры стенки мелких артерий головного мозга и обусловливающего глубокие изменения структуры и функции мозговой ткани и формирование ишемической болезни мозга. Эти данные позволят основательно изучать вышеуказанную патологию и разработать способы её профилактики и эффективного лечения.