Нейрофиламентные белки как биомаркеры для мониторинга неврологических заболеваний и эффективности терапии

Биомаркеры нейродегенерации и повреждения нейронов могут повысить точность диагностики, улучшить мониторинг заболевания, прогнозирование и оценку эффективности лечения. Нейрофиламентные белки (НфБ) хорошо подходят для этих целей, поскольку являются основными нейрон-специфическими компонентами, обеспечивающими структурную целостность, и чувствительны к нейродегенерации и повреждению нейронов при широком спектре неврологических заболеваний. В норме небольшие количества НфБ постоянно высвобождаются из нейронов во внеклеточное пространство и в конечном итоге достигают спинномозговой жидкости (СМЖ) и крови в течение нормального развития, созревания и старения мозга. Уровни НфБ в СМЖ и крови повышаются выше нормы в ответ на повреждение нейронов и нейродегенерацию независимо от причины. Концентрация НфБ в СМЖ, определяемой при люмбальной пункции, примерно в 40 раз выше, чем в крови у здоровых людей. Новые ультрачувствительные методы позволяют теперь малоинвазивно измерять эти низкие уровни НфБ в сыворотке или плазме для отслеживания начала и прогрессирования заболеваний нервной системы или повреждения нервной системы и оценки ответа на терапевтические вмешательства. При той или иной нейропатологии могут изменяться любые из пяти субъединиц нейрофиламентов — легкая цепь нейрофиламента (NfL), средняя цепь нейрофиламента (NfM), тяжелая цепь нейрофиламента (NfH), альфа-иннексин (INA) и периферин (PRPH). При семейной и спорадической болезни Альцгеймера (БА) уровни NfL в плазме могут повышаться уже за 22 года до клинического дебюта при семейной БА и за 10 лет до дебюта при спорадической БА. Основные детерминанты повышения уровней НфБ и продуктов их деградации в СМЖ и крови — выраженность повреждения или дегенерации аксонов проводящих путей, размеры пораженных аксонов и скорость высвобождения НфБ и фрагментов на разных стадиях конкретного неврологического заболевания или состояния, прямо или косвенно затрагивающего центральную и/или периферическую нервную систему. НфБ быстро становятся преобразующими кровяными биомаркерами в неврологии, давая новые представления о широком спектре неврологических заболеваний и способствуя проведению клинических исследований. В обзоре суммированы современные представления о внутриклеточной физиологии, патофизиологии и внеклеточной кинетике НфБ в биологических жидкостях, а также рассмотрены значение и ограничения НфБ и продуктов их деградации как биомаркеров нейродегенерации и повреждения нейронов.