Региональная экспрессия генов и атрофия мозга при деменции с тельцами Леви: исследование с применением имиджинг‑транскриптомики

Почему одни мозги усыхают быстрее, чем другие

Деменция с тельцами Леви — одна из самых распространённых форм деменции у пожилых людей. Однако даже при одинаковом клиническом диагнозе степень усыхания мозга различается между областями, и причины этого остаются неясными. В этом исследовании поставлен простой, но важный вопрос: не объясняет ли типичная для разных участков мозга картина включения генов, почему в этой болезни сильнее страдают именно некоторые зоны?

Поиск подсказок в снимках мозга

Исследователи собрали МРТ‑сканы 164 человек с деменцией с тельцами Леви и 164 здоровых сверстников сопоставимого возраста и пола из нескольких европейских центров и клиники Майо в США. С помощью высокоразрешающей МРТ они измерили объём 58 регионов на левой половине мозга и в стволе мозга. Сравнивая пациентов со здоровыми добровольцами и контролируя возраст, пол и размер головы, они составили карту участков с наиболее выраженной потерей ткани — атрофией. Паттерн оказался неожиданно широким: были вовлечены лобная, височная, теменная и затылочная доли, глубокие структуры и мозжечок.

Гены как возможная карта уязвимости

Далее команда обратилась к общедоступному атласу, который показывает, насколько активно ведут себя тысячи генов в разных частях здорового человеческого мозга. Из этого атласа они выбрали двенадцать генов, тесно связанных с ключевыми белками, вовлечёнными в деменцию с тельцами Леви: альфа‑синуклеином, бета‑амилоидом и тау. Некоторые из этих генов участвуют в образовании или удалении альфа‑синуклеина, который сгущается в токсичные тельца Леви; другие влияют на накопление и распространение бета‑амилоидных бляшек и тау‑сплетений — характерных признаков болезни Альцгеймера, часто сопутствующих леви‑патологии. Для каждого из 58 регионов исследователи отметили типичный уровень активности каждого гена и проверили, коррелируют ли более высокие нормальные уровни экспрессии с большим объёмом атрофии у пациентов.

Где картинка экспрессии генов совпадает с потерей ткани

При рассмотрении всей группы пациентов выявились лишь тонкие связи: области с более высокой нормальной активностью нескольких генов, включая MAPT, PINK1 и PSEN2, склонны были проявлять большую атрофию, но эти ассоциации были скромными. Более чёткая картина возникла при анализе однородной подгруппы пациентов из клиники Майо. Там повышенная исходная активность ряда генов, связанных с альфа‑синуклеином (таких как SNCA, GBA, PINK1 и TMEM175) и с белками, связанными с болезнью Альцгеймера (APP, BIN1, MAPT), надёжно указывала на регионы с большей потерей ткани. Иными словами, области мозга, которые у здоровых людей более активно задействованы в обращении с этими белками, кажутся более уязвимыми при развитии деменции с тельцами Леви.

Много генов, действующих совместно

Поскольку в реальной биологии редко всё зависит от одного гена, исследователи применили также метод машинного обучения, чтобы оценить, как все двенадцать генов вместе прогнозируют атрофию. Для всей выборки комбинированная модель лишь слабо превосходила случайные ожидания, хотя некоторые гены, участвующие в удалении альфа‑синуклеина и в накоплении амилоида (PARK7, PINK1, PSEN2), выделялись как особенно информативные. В подгруппе клиники Майо, однако, совокупный генетический паттерн объяснял более четверти различий в степени усыхания между регионами, при этом сильный вклад вносили такие гены, как GBA, LRP1 и PINK1. Это поддерживает идею о том, что региональная уязвимость при деменции с тельцами Леви отражает взаимодействие множества генетических факторов, а не один‑единственный виновник.

Что это значит для понимания болезни

В целом исследование предлагает, что встроенный в мозг ландшафт активности генов способствует формированию того, где деменция с тельцами Леви наносит наибольший урон. Области, которые у здоровых людей сильнее полагаются на гены, связанные с альфа‑синуклеином, бета‑амилоидом и тау, выглядят особенно предрасположенными к усыханию, когда эти белки начинают функционировать неправильно. Одновременно скромные размеры эффектов показывают, что гены — лишь часть истории; важны также межрегиональные связи и различия в типах клеток. Для пациентов и их семей это исследование подчёркивает, что деменция с тельцами Леви — не болезнь одного пути, а конвергенция нескольких вредных процессов. Картирование взаимодействий между активностью генов, накоплением белков и структурой мозга в перспективе может помочь разработать более точные методы лечения, включая будущие генно‑таргетные терапии, направленные на защиту наиболее уязвимых участков мозга.

Цитирование: Habich, A., Baumann, J.M., Schwarz, C.G. et al. Regional gene expression and brain atrophy in dementia with Lewy bodies: an imaging transcriptomics study. npj Parkinsons Dis. 12, 96 (2026). https://doi.org/10.1038/s41531-026-01355-2

Ключевые слова: деменция с тельцами Леви, атрофия мозга, экспрессия генов, альфа‑синуклеин, бета‑амилоид и тау