Зв’язок супутньої патології альфа-синуклеїну з рівнями бета-амілоїду та фосфорильованого тау-білка при хворобі Альцгеймера

Автор(и)

  • Поліна Олегівна Винявська Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0009-0007-9756-1371
  • Віталій Віталійович Шпильчин Національний університет «Києво-Могилянська академія», Україна https://orcid.org/0000-0002-8494-0926

DOI:

https://doi.org/10.18523/2617-4529.2025.8.19-29

Ключові слова:

хвороба Альцгеймера, синуклеїнопатія, супутня патологія, α-синуклеїн, β-амілоїд 42, фосфорильований тау-181, спинномозкова рідина, класифікація AT(N)

Анотація

Неправильно згорнуті агрегати α-синуклеїну (α-syn) можуть бути в спинномозковій рідині осіб із хворобою Альцгеймера (ХА) навіть без клінічних ознак синуклеїнопатії. Ця супутня патологія може впливати на прогресування ХА на молекулярному рівні. Виявлення агрегатів α-синуклеїну за допомогою методу seed amplification assay (SAA) дає змогу стратифікувати пацієнтів із ХА за межами класичних біомаркерів, що входять до рамки AT(N). Структура AT(N) дає змогу здійснити біологічну класифікацію ХА на основі її основних патологічних процесів: агрегація β-амілоїду (A), накопичення тау-білка і гіперфосфорилювання (T) та неспецифічна нейродегенерація (N). Мета дослідження – з’ясувати, чи пов’язана супутня патологія α-syn, виявлена за допомогою SAA, зі зміненими концентраціями та поздовжніми траєкторіями β-амілоїду 42 (Aβ42) та фосфорильованого тау 181 (p-tau181) у групі осіб із ХА, визначеній за біомаркерами. Дані учасників A+T+ (N = 609) Ініціативи нейровізуалізації хвороби Альцгеймера (ADNI) було проаналізовано з використанням результатів електрохемілю-мінесцентного імуноферментного аналізу Roche Elecsys (ECLIA) та SAA. Спостерігалися суттєві розбіжності між клінічним діагнозом та профілями AT. 29 % учасників A+T+ були α-syn-позитивними (S+), що свідчить про значну поширеність супутньої патології α-syn у разі біологічно визначеної хвороби Альцгеймера. Перехресні порівняння показали, що в осіб S+ були нижчі вихідні концентрації Aβ42 порівняно з α-syn-негативними (S−) учасниками. Лінійні моделі змішаних ефектів (LMEM) показали значно різкіше зниження Aβ42 з часом у групі S+, що підтверджує гіпотезу про те, що неправильно згорнута агрегація α-syn пришвидшує агрегацію амілоїду. Однак рівні p-tau181 зростали повільніше в осіб S+, ніж у осіб S−, усупереч очікуванням. Ці зв’язки залишалися значними після коригування на вік, стать, діагноз та генотип APOE-ε4. Отримані результати свідчать про те, що супутня патологія α-syn може впливати на прогресування хвороби Альцгеймера через взаємодію з Aβ42, а отже, це дає змогу підтримувати її інтеграцію в класифікаційні рамки на основі біомаркерів.

Біографії авторів

Поліна Олегівна Винявська, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

студентка магістерської програми «Молекулярна біологія» кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Віталій Віталійович Шпильчин, Національний університет «Києво-Могилянська академія»

кандидат біологічних наук, старший викладач кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська академія» (НаУКМА), Київ, Україна

Посилання

  1. Alzheimer’s disease facts and figures. Alzheimers Dement. 2024;20(5):3708-821. doi:10.1002/alz.13809
  2. Gustavsson A, Norton N, Fast T, Frölich L, Georges J, Holzapfel D, Kirabali T, Krolak-Salmon P, Rossini PM, Ferretti MT, Lanman L, Chadha AS, van der Flier WM. Global estimates on the number of persons across the Alzheimer’s disease continuum. Alzheimer’s & Dementia. 2023;19(2):658-70.doi:10.1002/alz.12694
  3. Knopman DS, Amieva H, Petersen RC, Chételat G, Holtzman DM, Hyman BT, Nixon RA, Jones DT. Alzheimer disease. Nature reviews. Disease primers. 2021;7(1):33. doi:10.1038/s41572-021-00269-y
  4. Kim CK, Lee YR, Ong L, Gold M, Kalali A, Sarkar J. Alzheimer’s Disease: Key Insights from Two Decades of Clinical Trial Failures. Journal of Alzheimer’s Disease. 2022;87(1):83-100. doi:10.3233/JAD-215699
  5. Jack CR Jr, Bennett DA, Blennow K, Carrillo MC, Dunn B, Haeberlein SB, Holtzman DM, Jagust W, Jessen F, Karlawish J, Liu E, Molinuevo JL, Montine T, Phelps C, Rankin KP, Rowe CC, Scheltens P, Siemers E, Snyder HM, Sperling R; Contributors. NIA-AA Research Framework: Toward a biological definition of Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia. 2018;14(4):535-62. doi:10.1016/j.jalz.2018.02.018
  6. Jack CR Jr, Andrews JS, Beach TG, Buracchio T, Dunn B, Graf A, Hansson O, Ho C, Jagust W, McDade E, Molinuevo JL, Okonkwo OC, Pani L, Rafii MS, Scheltens P, Siemers E, Snyder HM, Sperling R, Teunissen CE, Carrillo MC. Revised criteria for diagnosis and staging of Alzheimer’s disease: Alzheimer’s Association Workgroup. Alzheimer’s & Dementia. 2024; 20(8):5143-69. doi:10.1002/alz.13859
  7. Gauthier S, Rosa-Neto P. Alzheimer’s disease biomarkers: Amyloid, tau, neurodegeneration (ATN)—where do we go from here? Practical Neurology. 2019;18(3):60–88
  8. Andersen E, Casteigne B, Chapman WD, Creed A, Foster F, Lapins A, Shatz R, Sawyer RP. Diagnostic biomarkers in Alzheimer’s disease. Biomarkers in Neuropsychiatry. 2021; 5:100041. doi:10.1016/j.bionps.2021.100041
  9. Kang JH, Korecka M, Lee EB, Cousins KAQ, Tropea TF, Chen-Plotkin AA, Irwin DJ, Wolk D, Brylska M, Wan Y, Shaw LM. Alzheimer Disease Biomarkers: Moving from CSF to Plasma for Reliable Detection of Amyloid and tau Pathology. Clinical chemistry. 2023;69(11):1247-59. doi:10.1093/clinchem/hvad139
  10. Pascoal TA, Aguzzoli CS, Lussier FZ, Crivelli L, Suemoto CK, Fortea J, Rosa-Neto P, Zimmer ER, Ferreira PCL, Bellaver. Insights into the use of biomarkers in clinical trials in Alzheimer’s disease. EBioMedicine. 2024;108:105322. doi:10.1016/j.ebiom.2024.105322
  11. Bittner T, Zetterberg H, Teunissen CE, Ostlund RE Jr, Militello M, Andreasson U, Hubeek I, Gibson D, Chu DC, Eichenlaub U, Heiss P, Kobold U, Leinenbach A, Madin K, Manuilova E, Rabe C, Blennow K. Technical performance of a novel, fully automated electrochemiluminescence immunoassay for the quantitation of β-amyloid (1–42) in human cerebrospinal fluid. Alzheimer’s & Dementia. 2016;12(5):517-26. doi:10.1016/j. jalz.2015.09.009
  12. Hansson O, Seibyl J, Stomrud E, Zetterberg H, Trojanowski JQ, Bittner T, Lifke V, Corradini V, Eichenlaub U, Batrla R, Buck K, Zink K, Rabe C, Blennow K, Shaw LM; Swedish BioFINDER study group; Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. CSF biomarkers of Alzheimer’s disease concord with amyloid-β PET and predict clinical progression: A study of fully automated immunoassays in BioFINDER and ADNI cohorts. Alzheimer’s & Dementia. 2018;14(11):1470-81. doi:10.1016/j.jalz.2018.01.010
  13. Doecke JD, Ward L, Burnham SC, Villemagne VL, Li QX, Collins S, Fowler CJ, Manuilova E, Widmann M, Rainey-Smith SR, Martins RN, Masters CL; AIBL Research Group. Elecsys CSF biomarker immunoassays demonstrate concordance with amyloid-PET imaging. Alzheimer’s research & therapy. 2020;12(1):36. doi:10.1186/s13195-020-00595-5
  14. Blennow K, Shaw LM, Stomrud E, Mattsson N, Toledo JB, Buck K, Wahl S, Eichenlaub U, Lifke V, Simon M, Trojanowski JQ, Hansson O. Predicting clinical decline and conversion to Alzheimer’s disease or dementia using novel Elecsys Aβ(1–42), pTau and tTau CSF immunoassays. Scientific reports. 2019;9(1):19024. doi:10.1038/s41598-019-54204-z
  15. Van Harten AC, Wiste HJ, Weigand SD, Mielke MM, Kremers WK, Eichenlaub U, Dyer RB, Algeciras-Schimnich A, Knopman DS, Jack CR Jr, Petersen RC. Detection of Alzheimer’s disease amyloid beta 1-42, p-tau, and t-tau assays. Alzheimer’s & Dementia 2022;18(4):635-44. doi:10.1002/alz.12406
  16. Blennow K, Stomrud E, Zetterberg H, Borlinghaus N, Corradini V, Manuilova E, Müller-Hübner L, Quevenco F-C, Rutz S, Hansson O. Second-generation Elecsys cerebrospinal fluid immunoassays aid diagnosis of early Alzheimer’s disease. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 2022;61(2):234-44. doi:10.1515/cclm-2022-0516
  17. Boyle PA, Yu L, Wilson RS, Leurgans SE, Schneider JA, Bennett DA. Person-specific contribution of neuropathologies to cognitive loss in old age. Annals of neurology. 2018;83(1):74-83. doi:10.1002/ana.25123
  18. Spina S, La Joie R, Petersen C, Nolan AL, Cuevas D, Cosme C, Hepker M, Hwang JH, Miller ZA, Huang EJ, Karydas AM, Grant H, Boxer AL, Gorno-Tempini ML, Rosen HJ, Kramer JH, Miller BL, Seeley WW, Rabinovici GD, Grinberg LT. Comorbid neuropathological diagnoses in early versus late-onset Alzheimer’s disease. Brain. 2021;144(7):2186-98. doi:10.1093/brain/awab099
  19. Robinson JL, Richardson H, Xie SX, Suh E, Van Deerlin VM, Alfaro B, Loh N, Porras-Paniagua M, Nirschl JJ, Wolk D, Lee VM, Lee EB, Trojanowski JQ. The development and convergence of co-pathologies in Alzheimer’s disease. Brain. 2021;144(3):953-62. doi:10.1093/brain/awaa438
  20. Twohig D, Nielsen HM. α-synuclein in the pathophysiology of Alzheimer’s disease. Molecular Neurodegeneration. 2019;14(1):23. doi:10.1186/s13024-019-0320-x
  21. Bassil F, Meymand ES, Brown HJ, Xu H, Cox TO, Pattabhiraman S, Maghames CM, Wu Q, Zhang B, Trojanowski JQ, Lee VM. α-Synuclein modulates tau spreading in mouse brains. Journal of Experimental Medicine. 2021; 218(1):e20192193. doi:10.1084/jem.20192193
  22. Pan L, Li C, Meng L, Tian Y, He M, Yuan X, Zhang G, Zhang Z, Xiong J, Chen G, Zhang Z. Tau accelerates α-synuclein aggregation and spreading in Parkinson’s disease. Brain. 2022;145(10):3454-71. doi:10.1093/brain/awac171
  23. Langley GR. Considering a new paradigm for Alzheimer’s disease research. Drug Discovery Today. 2014;19(8):1114-24. doi:10.1016/j.drudis.2014.03.013
  24. Pistollato F, Cavanaugh SE, Chandrasekera PC. A Human-Based Integrated Framework for Alzheimer’s Disease Research. Journal of Alzheimer’s Disease. 2015;47(4):857-68. doi:10.3233/JAD-150281
  25. Fischer CE, Qian W, Schweizer TA, Ismail Z, Smith EE, Millikin CP, Munoz DG. Determining the impact of psychosis on rates of false-positive and false-negative diagnosis in Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia. 2017;3(3):385-92. doi:10.1016/j.trci.2017.06.001
  26. Pan C, Dong N, Yuan X, Li R, Ma J, Su Y, Wang Q, Tu Z, Zheng J, Li Y. Specific cognitive impairment predicts the neuropsychiatric symptoms in patient with mild cognitive impairment. Aging Clinical and Experimental Research. 2025;37(1):60. doi:10.1007/s40520-025-02952-6
  27. Ossenkoppele R, Pichet Binette A, Groot C, Smith R, Strandberg O, Palmqvist S, Stomrud E, Tideman P, Ohlsson T, Jögi J, Johnson K, Sperling R, Dore V, Masters CL, Rowe C, Visser D, van Berckel BNM, van der Flier WM, Baker S, Jagust WJ, Wiste HJ, Petersen RC, Jack CR Jr, Hansson O. Amyloid and tau PET-positive cognitively unimpaired individuals are at high risk for future cognitive decline. Nature Medicine. 2022; 28(11):2381-7. doi:10.1038/s41591-022-02049-x
  28. DeTure MA, Dickson DW. The neuropathological diagnosis of Alzheimer’s disease. Molecular Neurodegeneration. 2019; 14(1):32. doi:10.1186/s13024-019-0333-5
  29. Rabinovici GD. Late-onset Alzheimer disease. Continuum (Minneapolis, Minn.). 2019;25(1):14-33. doi:10.1212/CON.0000000000000700
  30. Tosun D, Hausle Z, Iwaki H, Thropp P, Lamoureux J, Lee EB, MacLeod K, McEvoy S, Nalls M, Perrin RJ, Saykin AJ, Shaw LM, Singleton AB, Lebovitz R, Weiner MW, Blauwendraat C; Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. A cross-sectional study of α-synuclein seed amplification assay in Alzheimer’s disease neuroimaging initiative: Prevalence and associations with Alzheimer’s disease biomarkers and cognitive function. Alzheimer’s & Dementia. 2024;20(8):5114-31. doi:10.1002/alz.13858
  31. Tan MS, Ji X, Li JQ, Xu W, Wang HF, Tan CC, Dong Q, Zuo CT, Tan L, Suckling J, Yu JT; Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. Longitudinal trajectories of Alzheimer’s ATN biomarkers in elderly persons without dementia. Alzheimer’s Research & Therapy. 2020;12(1):55. doi:10.1186/s13195-020-00621-6
  32. Ebenau JL, Visser D, Kroeze LA, van Leeuwenstijn MSSA, van Harten AC, Windhorst AD, Golla SVS, Boellaard R, Scheltens P, Barkhof F, van Berckel BNM, van der Flier WM. Longitudinal change in ATN biomarkers in cognitively normal individuals. Alzheimer’s Research & Therapy. 2022;14(1):124. doi:10.1186/s13195-022-01069-6
  33. Pichet Binette A, Mammana A, Wisse L, Rossi M, Strandberg O, Smith R, Mattsson-Carlgren N, Janelidze S, Palmqvist S; ADNI; Ticca A, Stomrud E, Parchi P, Hansson O. Associations between misfolded alpha-synuclein aggregates and Alzheimer’s disease pathology in vivo. Alzheimer’s & Dementia. 2024;20(11):7624-34. doi:10.1002/alz.14225
  34. Franzmeier N, Roemer-Cassiano SN, Bernhardt AM, Dehsarvi A, Dewenter A, Steward A, Biel D, Frontzkowski L, Zhu Z, Gnörich J, Pescoller J, Wagner F, Hirsch F, de Bruin H, Ossenkoppele R, Palleis C, Strübing F, Schöll M, Levin J, Brendel M, Höglinger GU. Alpha synuclein co-pathology is associated with accelerated amyloid-driven tau accumulation in Alzheimer’s disease. Molecular Neurodegeneration. 2025;20(1):31. doi:10.1186/s13024-025-00822-3
  35. Tosun D, Hausle Z, Thropp P, Concha-Marambio L, Lamoureux J, Lebovitz R, Shaw LM, Singleton AB, Weiner MW, Blauwendraat C. Association of CSF α-synuclein seed amplification assay positivity with disease progression and cognitive decline: A longitudinal Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative study. Alzheimer’s & Dementia. 2024;20(12):8444-60. doi:10.1002/alz.14276

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-18

Як цитувати

1.
Винявська ПО, Шпильчин ВВ. Зв’язок супутньої патології альфа-синуклеїну з рівнями бета-амілоїду та фосфорильованого тау-білка при хворобі Альцгеймера. NRPBE [інтернет]. 18, Серпень 2025 [цит. за 21, Серпень 2025];8:19-2. доступний у: http://nrpbe.ukma.edu.ua/article/view/337697

Номер

Том 8 (2025): Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Розділ

Біологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 P. Vyniavska, V. Shpylchyn

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.

б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.

в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)

г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).