Физическая и умственная активность ― залог здоровья мозга

Сергей Николаевич Иллариошкин. Фото: Елена Либрик / «Научная Россия» 

Сохранить здоровье мозга при заболеваниях, сформировавшихся с возрастом, невозможно. Так или иначе сахарный диабет, артериальная гипертония и хроническая обструктивная болезнь легких начнут влиять на когнитивную функцию. А профилактика возраст-ассоциированных заболеваний ― это, прежде всего, физическая активность и регулярная проверка здоровья. Более того, кроме физической активности надо постоянно нагружать и сам мозг ― только так можно заставить работать без сбоев сложные механизмы.

Как можно избежать развития нейродегенеративных заболеваний или отсрочить их? Какие механизмы влияют на старение мозга? Почему мозг необходимо постоянно нагружать новыми знаниями? О когнитивном здоровье порталу «Научная Россия» рассказывает академик Сергей Николаевич Иллариошкин. 

Сергей Николаевич Иллариошкин ― академик РАН, доктор медицинских наук, заместитель директора Научного центра неврологии (ФГБНУ НЦН), директор Института мозга ФГБНУ НЦН, заведующий кафедрой неврологии Российского университета медицины, президент Национального общества по изучению болезни Паркинсона и расстройств движений. С отличием окончил Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова в 1986 г. Заслуженный деятель науки Российской Федерации с 2017 г.

― Насколько остро сегодня стоит проблема нейродегенеративных заболеваний в России и в мире?

― Статистика показывает, что болезнь Альцгеймера ― это одна из ключевых проблем не только медицины и медицинской науки, но и развития общества в любой стране мира. Эпидемиология болезни Альцгеймера принимает угрожающие масштабы и без преувеличения становится риском для всего человечества.

По самым скромным подсчетам, сегодня в мире около 35–40 млн пациентов страдают двумя наиболее частыми нейродегенеративными заболеваниями: болезнями Паркинсона и Альцгеймера. И более двух третей из них ― это пациенты с болезнью Альцгеймера. По прогнозам, к 2035 г. число таких людей может увеличиться вдвое, а к 2050 г. ― в четыре раза: то есть мы ждем появления около 120–150 млн человек с деменцией. 

Безусловно, это возрастзависимые заболевания: их число увеличивается резко по экспоненте в пожилом возрасте. Около 1% людей начинают страдать от болезни Альцгеймера или других форм возрастной деменции, например сосудистой или смешанной, после 70 лет. После 75 лет ― 2–3%. А после 85 лет ― 40–45%.

Мы все хотим жить долго. Но не просто долго, а качественно: оставаться здоровыми и в пожилом возрасте. Но эффективного лечения болезни Альцгеймера пока не существует, есть лишь методы, способные немного смягчить заболевание на раннем этапе. Поэтому, если мы не решим проблему в ближайшие десятилетия, нас ждут катастрофические цифры, о которых я сказал. И надо будет хорошо подумать, захочет ли человек доживать до преклонного возраста, имея в виду такую нерадостную перспективу, как потеря памяти.

― Пациентов с болезнью Альцгеймера станет больше из-за того, что в мире в целом становится больше пожилых людей?

― Да, именно поэтому. Нейроны ― это постмитотические клетки, на протяжении всей жизни они не претерпевают клеточных делений. Условно говоря, они слишком специализированы и специфичны, чтобы позволить себе отвлекаться на это. Они формируют нейронные сети, которые стабильно существуют и обеспечивают когнитивную деятельность человека. Проблема в том, что эти гиперспециализация и отсутствие клеточных делений связаны и с отсутствием определенных защитных механизмов, что со временем становится фатальным для нейронов.

Есть и другие причины старения мозга и развития нейродегенеративных заболеваний. Это, например, окружающие нас нейротоксины, с которыми мы неизбежно сталкиваемся. Ряд работ показывают, что агрохимические токсины, которые раньше агрессивно применяли в сельском хозяйстве и аграрном производстве, напрямую вызывают болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Действие этих препаратов доказано в экспериментах на клеточных культурах и животных: они индуцируют изменения, один к одному воспроизводящие эти заболевания. Сейчас такие химикаты реже используются в сельском хозяйстве, но они остались в почве и воде. Статистика показывает, что у жителей отдельных сельских районов частота нейродегенеративных заболеваний значимо выше, чем у жителей городов.

Одним из достаточно неожиданных факторов развития нейродегенеративных заболеваний оказалось воздействие инфекций. Ранее публиковались отдельные сообщения возможной связи болезни Альцгеймера с вирусом простого герпеса и другими инфекциями, ученые находили амилоидные бляшки, которые бывают при болезни Альцгеймера, в клетках зараженных вирусом простого герпеса, но это не выходило за пределы отдельных обсуждений. А эпидемия коронавирусной инфекции показала, что эти заболевания закономерно ведут к повышению риска развития болезни Альцгеймера. Сегодня работы напрямую показывают, что у людей, переболевших коронавирусной инфекцией, частота развития болезни Альцгеймера выше, чем у людей сопоставимой возрастной группы, которые не болели COVID-19. 

Серьезные работы последних лет показывают еще один фактор риска: вдыхание дыма от лесных пожаров. Он содержит дисперсные частицы определенной молекулярной массы, выступающие специфическим фактором развития альцгеймерных изменений как у людей, так и у животных. В силу изменения климата лесные пожары становятся частым бедствием, и теперь это новый неожиданный враг, который появился у человечества.

Есть и хорошо известный фактор старения мозга и риска развития нейродегенеративных заболеваний ― недостаточная физическая и особенно когнитивная активность. Кроме того, влияют хронические заболевания, свойственные пожилым людям: артериальная гипертония, сахарный диабет, метаболический синдром, ― все это напрямую связано со здоровьем мозга.

Надо понимать, что старение мозга, как и старение организма, ― это абсолютно закономерный биологический процесс, отменить который не дано никому. Есть общие механизмы старения мозга, например снижение интенсивности метаболизма: этот процесс происходит во всех тканях, в том числе и в мозге. Происходит снижение активности митохондрий как главной энергетической станции клетки. Снижается и количество детоксицирующих ферментов. Я уже говорил о большом количестве окружающих нас токсинов: в клетках есть мощные системы детоксикации, активность которых со временем падает. Окислительный стресс, который индуцируется в результате, и некоторые другие патологические реакции ― это общий механизм старения мозга и организма.

Но в мозге существует специфический механизм старения, характерный именно для него, ― это хроническое нейровоспаление, возникающее в глиальных клетках мозга. В силу того, что они испытывают стимуляцию со стороны внешних токсинов, в том числе со стороны микробиоты кишечника, происходит ряд патологических процессов и нарушается гематоэнцефалический барьер ― между кровью и внутренней средой мозга. Мозг хорошо защищен от внешних факторов. Но со временем защита снижается, и при длительной стимуляции патологическими сигналами, получаемыми клетками врожденной иммунной системы мозга, они начинают генерировать так называемые цитокины ― проактивные вещества, запускающие в нейронах и глиальных клетках целый ряд процессов, ведущих и к окислительному стрессу, и к формированию патологических белковых агрегатов в мозге. В их составе ― бета-амилоид, тау-протеин и другие белки, индуцирующие нейродегенерацию. Фактор нейровоспаления может быть зарегистрирован при максимально ранней стадии нейродегенеративных заболеваний, а кроме того, он запускает все последующие процессы. Неслучайно у людей, принимавших на протяжении всей жизни нестероидные противовоспалительные средства, болезнь Альцгеймера возникает реже. Это один из способов защиты. Но я ни в коем случае не призываю принимать эти препараты просто так: у них масса побочных эффектов и возможное негативное воздействие на другие системы организма в долгосрочной перспективе. Факт в том, что такая связь существует, и поэтому сегодня разрабатываются препараты для раннего лечения болезни Альцгеймера, в основе которых лежит воздействие на микроглию. Но я не верю в разработку одной «магической таблетки», способной остановить или повернуть вспять старение. Другое дело, что человек способен самостоятельно принять ряд мер, изменить образ жизни и таким образом продлить здоровые годы.

При этом есть и обратно действующие механизмы. Недавно была опубликована статья, буквально взорвавшая интернет. Оказалось, что с каждым десятилетием заметно увеличивается объем некоторых ключевых структур человеческого мозга, отвечающих за память, когнитивные функции, планирование, контроль действий. В первую очередь это связано с улучшением развития мозга и качеством жизни. Мозг формируется до двух-трех лет: ребенок начинает держать голову, сидеть, ходить, говорить ― все это развитие мозга, на которое влияет внутриутробное и раннее постнатальное развитие. Улучшение этих факторов безусловно связано с общей социальной ситуацией в мире, стабилизировавшейся после Второй мировой войны. А во-вторых, повысилось качество образования, поднялся уровень когнитивной активности. Повлияло также развитие медицины и появление методов профилактики и лечения заболеваний.

Поэтому структура мозга увеличивается и это играет определенную роль в защите от развития нейродегенеративных заболеваний. То есть в целом с увеличением продолжительности жизни число пациентов с болезнью Альцгеймера растет, но в каждой конкретной популяционной группе частота развития заболевания снижается за счет возможного увеличения объема мозга и некоторых его отделов. Борются две взаимосвязанные тенденции, и я всегда говорю, что мозгу надо немного помочь своим разумным отношением к жизни.

― Так что же у ученых в приоритете: борьба с механизмами старения или стимуляция механизмов антистарения?

― Это взаимосвязанные вещи. Что касается медикаментозных способов борьбы со старением мозга, одной таблетки от старения не существует, хотя есть ряд препаратов, которые носят название нейропротекторов. Но в строгом академическом понимании ни один нейропротектор в неврологии еще не известен: пока невозможно клинически замедлять, останавливать или поворачивать вспять какое-то хроническое заболевание. В экспериментах это работает, а в клинической медицине ― нет. Дело в том, что в эксперименте можно дать животному любое лекарственное соединение или химическое активное вещество до того, как мы смоделировали патологический процесс. То есть даем препарат максимально рано и в такой ситуации он оказывает свое нейропротективное воздействие. Когда мы назначаем терапию человеку, у него уже глубокая стадия заболевания: может, препарат как-то и воздействует, но это минимальный эффект.

Теперь о факторах гигиены мозга и сохранении активности. Конечно, важно держать под контролем традиционные заболевания, свойственные пожилому возрасту, в том числе сахарный диабет, артериальную гипертонию, хроническую обструктивную болезнь легких и др. Если говорить о сахарном диабете, он в результате приводит к метаболическому синдрому и ожирению. Кроме того, включается ряд специфических механизмов, повреждающих нейроны и клетки глии, в том числе это и поддержание того самого уровня нейровоспаления. Наличие диабета осложняет течение основных заболеваний. То же самое можно сказать об артериальной гипертонии: происходит изменение сосудов мозга, нарушается работа гематоэнцефалического барьера и т.д. Поэтому, безусловно, необходимо следить за этими факторами риска. А что такое контроль артериальной гипертонии или ожирения? В первую очередь ― это подвижность. Недостаток физической активности ― важнейший доказанный фактор риска нейродегенеративных заболеваний.

Но для мозга важнейшим фактором защиты служит не только разумная физическая активность, но и интенсивная когнитивная нагрузка. Ведь мозг ― очень сложная система с серьезным энергообменом. У нейронов есть отростки, которые должны доставить нейромедиаторы, питательные вещества, фрагменты для синтеза мембран до самых дальних участков. А длина аксонов, этих тончайших отростков толщиной в микрометр, может в некоторых нейронах достигать 1 м и больше. Это сложнейший процесс, и, чтобы он осуществлялся, мозг должен себя постоянно нагружать. Это можно сравнить с автомобилем: если купить машину и поставить в гараж на несколько лет, чтобы ее сберечь, ей станет только хуже… Автомобиль должен работать постоянно, каждый день. Так и мозг должен трудиться на протяжении всей жизни. А рецепты известны: изучение иностранных языков, чтение больших текстов. Если кто-то занимался музыкой и бросил на много лет, я бы рекомендовал бы вернуться к этому увлечению. Можно разгадывать кроссворды, но это довольно примитивная рекомендация. Вспомните великих актеров: многие из них дожили до глубокой старости. Они всю жизнь заучивали огромные фрагменты текстов, и это оказало прямое воздействие.

― Сложность читаемых текстов имеет значение?

― Конечно, не надо читать примитивные тексты, они должны быть насыщенными. Например, книги Ф.М. Достоевского ― достаточно сложные тексты, наполненные переживаниями, мыслями о судьбах людей, их пороках, размышлениями о боге… Тексты должны заставить думать, будь то художественная или научно-популярная литература. 

― Среди ученых и членов Российской академии наук так много активных людей  почтенного возраста именно потому, что они постоянно загружают мозг?

― Конечно, это так. Более того, могу сказать, что в структуру научного центра неврологии входит Институт мозга, в котором хранится уникальная коллекция образцов мозга великих людей. На протяжении длительной истории нашего государства мозг писателей, художников, ученых, политиков попадал в пантеон мозга и хранится там до сих пор. И эта коллекция не просто хранится, а изучается.

Усилиями нескольких поколений нейроморфологов было показано, что великие ученые, кроме научной работы, были творчески активны до самого преклонного возраста. Назову два примера: нобелевский лауреат И.П. Павлов и великий К.Э. Циолковский. У них меньше признаков старения мозга: нет митохондриальной патологии, нет характерных патологических глиальных реакций.

― Возможно ли сохранить мозг молодым и здоровым при наличии определенных возраст-ассоциированных заболеваний?

― Признаки старения мозга все равно будут. Любые хронические заболевания отягощают течение возрастзависимых заболеваний. Поэтому, начиная с 40 лет, человек обязательно должен проходить диспансеризацию, о которой так много говорили в период Советского Союза и начинают много говорить сейчас. Существует масса факторов риска, которые надо выявлять и контролировать: артериальное давление, состояние сердца, внутренних органов. Это будет лучшей профилактикой заболеваний мозга у пожилых людей.

Еще один важнейший фактор, который позволяет человеку сохранить здоровье, ― это здоровый и достаточно длительный ночной сон. В середине 2010-х гг. произошло выдающееся открытие: была обнаружена собственная лимфатическая система головного мозга. Она способствует вымыванию из вещества мозга тех самых патологических белков, которые накапливаются в нейронах и глиальных клетках и вызывают патологии: бета-амилоида, тау-протеина, альфа-синуклеина (последний вызывает болезнь Паркинсона). Во время сна в горизонтальном положении, особенно ночью, активность этой так называемой глимфатической системы наиболее высока. Поэтому жертвовать ночным сном нельзя. Мне трудно советовать спать семь-восемь часов ежедневно, для взрослого активного человека это почти недостижимо. Но хотя бы шесть-семь часов спать надо обязательно. Человек не должен ежедневно из года в год чувствовать себя разбитым из-за недостатка сна. Это крайне вредно.

― Как складывается ситуация с диагностикой нейродегенеративных заболеваний и их медикаментозным лечением?

― Процессы естественного старения мозга и развития нейродегенеративных заболеваний происходят на протяжении десятилетий. Начинают появляться патологические белковые включения, которых первоначально немного: нейроны работают, перестраиваются и компенсируют этот дефект. Потом нарушается работа межклеточных контактов, страдают нейромедиаторы, выключаются некоторые синапсы. Затем появляется небольшая атрофия, которая еще не видна на снимках: изменение объема некоторых отделов мозга. То есть за 15–20 лет до появления симптомов болезни в мозге уже происходит патологический процесс. Беда в том, что, когда мы впервые диагностируем болезни Альцгеймера или Паркинсона, даже их раннюю стадию, в ключевой зоне мозга погибло уже 40–50% нейронов. Первые клинические проявления болезни выявляются, когда защитные механизмы мозга почти исчерпаны. Поэтому многие препараты и не действуют.

Надо диагностировать нейродегенеративные заболевания еще раньше, на стадии доклинических симптомов, поэтому сегодня идет борьба за внедрение «предранних» методов диагностики. Есть предвестники заболеваний — преморбидные проявления, недостаточные для постановки диагноза, но долженствующие насторожить человека. Это легкое снижение памяти, небольшое затруднение ориентации в пространстве, возникновение сложностей в выполнении привычных действий и восприятии новой информации. Еще один довольно ранний признак ― ухудшение обоняния. Для болезни Паркинсона характерно нарушение поведения в фазе быстрого сна.

― Это довольно незначительные маркеры, на которые люди обычно не обращают внимание?

― К сожалению, да. А надо, чтобы обращали. Если бы мы воспитали культуру жесткой диспансеризации, включающей не только исследование внутренних органов, но и мониторинг когнитивного здоровья, то обращали бы внимание на малейшие признаки заболевания.

Конечно, с возрастом у всех снижается нейродинамика. Например, мы не так просто вспоминаем фамилию того или иного известного человека. Но если даже самые, казалось бы, незначительные нарушения становятся для человека проблемой, стоит посоветоваться с врачом. Первое, что сделает невролог, выслушав вас, — проведет серию нейрокогнитивных тестов, чтобы выяснить, насколько когнитивные функции соответствуют возрастной норме. Врач сможет оценить состояние мозга с помощью методов компьютерной или магнитно-резонансной томографии со сверхтонкими срезами, исследовать гиппокамп ― область мозга, которая страдает первой при болезни Альцгеймера. Кроме того, невролог может направить пациента на дополнительные исследования, в том числе с применением специфических методов диагностики болезни Альцгеймера, внедряющихся в последние годы. Например, появляются тесты для анализа патологических битов в цереброспинальной жидкости и даже в крови. Так, полгода назад была опубликована большая статья, обобщившая многолетние исследования: в ней показано, что определенные формы тау-белка возможно выявлять с помощью анализа крови. Мы разрабатываем эти методы, и, думаю, в течение пяти-семи лет они войдут в реальную практику.

Таким образом, сегодня важнейшее внимание надо уделять такому понятию, как когнитивное здоровье, которое не менее важно, чем неврологическое или физическое здоровье. Если появились любые признаки нарушения памяти, странные двигательные феномены во сне, участились кошмарные сновидения или открылась, например, информация, что кто-то в семье болел каким-то неврологическим заболеванием (например, деменцией или тремором) ― приходите к врачу. В нашем Научном центре неврологии проводится специальный прием для проверки когнитивного здоровья.

Мне часто говорят: «Ну, приду я к вам, мне диагностируют болезнь Альцгеймера. Вы сможете остановить ее?». До последнего времени я отвечал, что вряд ли: у нас было несколько препаратов, которые на ранней стадии совсем немного способствовали стабилизации, не более того. Но сейчас ситуация начала меняться: несколько лет назад в мире появились препараты, которые «вымывают» из мозга патологические белки. В России сейчас ожидается регистрация таких лекарств, позволяющих замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера в ранней стадии на 30–35%. Надо понимать: мы не останавливаем заболевание, а только замедляем его прогрессию, но это первый результат, а значит, появятся другие препараты, которые станут более эффективными.

Но для того чтобы назначать лекарства, надо знать форму когнитивного снижения у пациента. А для этого требуется интенсивно внедрять и пропагандировать методы ранней диагностики. Пациент должен прийти на специализированный прием, обсудить с врачом проблемы и наладить взаимодействие.

К счастью, препараты, реально влияющие не просто на симптомы, а на течение нейродегенерации, начали появляться, и это принципиально важно. Мы вступаем в эру молекулярной терапии в отношении нейродегенерации, это уже не говоря о методах генной терапии, которые тоже активно разрабатываются, особенно для генетических форм заболевания.

― Во сколько лет стоит начинать беспокоиться о болезни Альцгеймера? Существуют ранние формы заболевания?

― Ранний старт болезни Альцгеймера наблюдается, но, как правило, это как раз генетические формы заболевания: около 10%. Это связано с мутациями в трех известных генах, которые можно отсеквенировать. Такая диагностика широко проводится, в том числе в нашем центре. Поэтому если в семье у кого-то возникали проблемы с памятью, определением времени, ориентацией в пространстве, лучше заранее озаботиться и сдать кровь на анализ.

Возникают случаи, когда мы выявляем у человека наследственное заболевание, при котором практически не можем помочь. В такой ситуации мы способны выявить конкретную мутацию в конкретном гене, поставить вопрос о пренатальной и даже преимплантационной ДНК-диагностике и обеспечить рождение гарантированно здорового ребенка, закончив таким образом историю болезни, тянувшейся из поколения в поколение, в конкретной семье.

Иногда люди спрашивают: зачем проводить ДНК-тест на неизлечимое заболевание? Мы объясняем, что оно неизлечимо сегодня, а через десять лет, если появятся первые симптомы, появятся и новые методы лечения. Но для этого надо наблюдаться в специализированных центрах, регулярно проходить обследование и понимать, когда придет пора лечиться и принимать препараты. 

― Что лично вы делаете для того, чтобы сохранить свое когнитивное здоровье?

― В молодости я играл в шахматы, не очень профессионально, но это один из методов разгрузки. Времени на это остается крайне немного: я продолжаю активно заниматься наукой, за мной большой коллектив исследователей, необходимость готовить публикации, получать гранты, воспитывать аспирантов и докторантов, контактировать с коллегами из России и из-за рубежа… Это колоссальная работа и нагрузка, поэтому мне и моим коллегам скука пока не грозит.

Но надо находить время и на себя и свои увлечения. Это профилактика не только когнитивного здоровья, но и возможной депрессии. Поэтому должны быть и любимая работа, и приятный круг общения, что очень важно для пожилых людей. Общение ― это новые связи, новые воспоминания, новый материал для анализа, что неизбежно улучшает возрастную пластичность мозга.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ

Александр Бурмистров