Медицинской науке XXI века становится тесно в дисциплинарных рамках, разные области медицины все чаще заходят на территории друг друга, границы стираются, а инновационные медицинские технологии, успешно примененные в лечении одной из систем организма, подхватываются учеными и врачами для лечения иных органов и болезней. Так, исследование в области сахарного диабета открыло возможность диагностировать на ранних стадиях болезнь Паркинсона, деменцию и аутизм.
Известно, что аутизм очень важно диагностировать как можно раньше, чтобы не упустить возможность повлиять на мозг ребенка, пока он гибкий и пластичный. Но как это можно сделать? Об этом шла речь в докладе врача и ученого-эндокринолога Райяза Малика на 12-й Международной научно-практической конференции «Аутизм. Вызовы и решения».
Диабет и глаза
Если вы знакомы с темой сахарного диабета, то, скорее всего, слышали про диабетическую нейропатию. Это тяжелое осложнение диабета, при котором нарушается питание периферических нервных волокон из-за деструктивных изменений в сосудистом русле и в основном страдают капилляры нижних и верхних конечностей. Кроме того, большие объемы глюкозы токсичны для нервных волокон и синапсов (соединений нервных клеток).
«А как это связано с аутизмом?» – спросите вы. Врач и ученый-эндокринолог Райяз Малик тоже не догадывался о том, что здесь может быть какая-то связь, и 20 лет назад, начиная работать над методом скрининга на невропатию, даже не подозревал, что в 2024 году он примет участие в конференции, посвященной теоретическим и практическим подвижкам в сфере аутизма.
Профессор Медицинского колледжа Вейля при Корнельском университете в Нью-Йорке и его филиала в Дохе (Катар) Райяз Малик входит в первую десятку мировых экспертов по осложнениям диабета.
Имея дело с осложнениями диабета, Малик думал, как хорошо было бы иметь в руках какой-то инструмент, позволяющий оценить риск того или иного пациента развить диабетическую нейропатию. Она причиняет сильные страдания, от незаживающих язв на ногах (есть даже такое понятие «диабетическая ступня») до полной инвалидизации, когда ступню приходится ампутировать. И как ни удивительно, количество ампутаций, несмотря на прогресс медицины, не сокращается.
В своем докладе на конференции по аутизму профессор процитировал шотландского поэта XVIII века Томаса Кэмпбелла: «Будущие события отбрасывают тень на прошлое». Красивая цитата со многими смыслами, но врача прежде всего интересовал вопрос поиска той тени, которую отбрасывает будущее осложнение на сегодняшнее состояние пациента.
В 2001 году доктор узнал от своего манчестерского коллеги-офтальмолога, что роговая оболочка глаза у некоторых больных демонстрирует сокращение количества нервных волокон и их плотности. «Не хочешь проверить роговицу у своих больных?» – спросил он Малика.
«Где глаза и где периферические нервы, подумал я и не особенно поверил коллеге», – рассказывает Райяз Малик. Коллега, однако, уговорил его обследовать пациентов с диабетической нейропатией. К своему удивлению, Малик увидел, что маленькие нервы (волокна) оказались поврежденными в роговице тех, кто страдал от нейропатии.
Искусственный интеллект
И тут в игру вступает искусственный интеллект. («Задолго до того, как это стало трендом», – уточняет ученый.) ИИ с точностью в 100% определил, какие из пациентов имели диабетическую нейропатию, а какие – нет. Более того, длина нервных волокон роговицы соответствовала клинической картине: чем короче волокна в роговице, тем сильнее симптомы нейропатии в ногах!
Малик понял, что это та самая тень, которую он искал, потому что со временем стало понятно, что конфокальная микроскопия роговицы (так называется метод исследования) оказалась способна определить риск такого осложнения задолго до того, как оно начало проявлять себя первыми симптомами в ногах.
Исследования шли дальше, и постепенно стало выясняться, что не только именно диабетическая нейропатия, но и другие ее формы – метаболическая, амилоидная и так далее – демонстрировали ту же самую закономерность. И даже длинный ковид, который очень непросто диагностировать, подчинялся ей же. Как оказалось, этот новый противник на поле борьбы за здоровье человека тоже определялся по сокращению количества нервного волокна в роговице.
Бросаем вызов догме!
Неврологи долго относились с недоверием к тому, что делал ученый-эндокринолог. Метод диагностики, предлагаемый Райязом Маликом, воспринимался ими как некое чудачество. Стандартом теста на диабетическую нейропатию была биопсия кожных покровов ступни, однако она позволяла увидеть лишь состояние периферических нервов сегодня, а вот конфокальная микроскопия роговицы указывала на тенденцию, которая будет развиваться в течение какого-то времени. Это время можно использовать для более интенсивной терапии диабета или другого заболевания, вызывающего гибель периферических нервов.
На этом можно было бы успокоиться, но доктор Малик, как он сам признается, привык бросать вызов догматическим представлениям в медицине и предположил, что роговица глаза может что-то сообщить о болезнях головного мозга.
«Глаз совсем близко к мозгу. Что если посмотреть роговицу больных рассеянным склерозом?» – так рассуждал неугомонный профессор.
Этот вызов тоже принес свои плоды. На роговице пациентов с рассеянным склерозом, болезнью Паркинсона, деменцией и даже инсультом тоже можно увидеть дегенеративные изменения. Интересно, что на ранней стадии болезни Паркинсона, например, конфокальная микроскопия могла продемонстрировать значимую разницу в количествах нервных волокон в роговице, причем те пациенты, у которых волокон было меньше, страдали от гораздо более агрессивной формы заболевания.
Результаты работы ИИ поразили самого автора исследования. «Я сначала не поверил своим IT-инженерам, когда они сообщили мне, что по снимкам роговицы ИИ безошибочно определял, кто страдал болезнью Паркинсона, а кто нет. «Этого не может быть», – сказал я и попросил их переделать тесты на новых снимках, будучи уверен в том, что воспроизвести результат не получится». Но у них все получилось!
Похожая история произошла с деменцией, причем интересно, что снижение количества волокон в роговице можно было уловить задолго до начала клинических проявлений деменции. Более того, ИИ мог отличить пациента с деменцией от пациента с болезнью Паркинсона, а все дело в том, что на снимках роговицы человек может определить два параметра: длину нервных волокон и их плотность, искусственный же интеллект учитывает более 2000 параметров.
Подходим к аутизму
«Мой приятель-психиатр в Дохе сказал мне: не пытайся применить свой метод к психическим заболеваниям. Там ты ничего не найдешь», – рассказывает Малик. Наверное, вы уже поняли, что именно ими доктор и занялся следом за рассеянным склерозом, болезнью Паркинсона и деменцией.
Его гипотеза подтвердилась для шизофрении. Затем Малик со своими коллегами выполнил маленькое исследование на грант Американского института аутизма. Он обследовал 15 детей с легким аутизмом в возрасте 12 лет и установил, что у них идет утрата нервного волокна в роговице.
Когда они расширили свое исследование и включили в него детей, у которых было не только РАС, но и СДВГ, оказалось, что у них было не только меньше нервного волокна в роговице, чем у здоровых детей, но и по сравнению с теми, кто имел РАС без СДВГ.
В расстройствах аутистического спектра этот спектр очень широкий: от детей с тяжелыми поведенческими симптомами и интеллектуальными нарушениями до тех, кто обладает редкими сложными навыками и способен во взрослом возрасте жить самостоятельно. Весьма примечательно, что метод Райяза Малика определял даже самые легкие формы аутизма.
При всех различиях детей и взрослых с аутизмом между собой у них, безусловно, есть что-то общее, и это не абстрактная вещь, которую, как считают некоторые врачи и родители, нельзя нащупать и бесполезно искать, это нечто вполне реальное и ощутимое физически, и работа профессора Малика и его коллег это лишний раз подтверждает. Не исключено, что этот метод скрининга станет ключом к поиску новых терапий для детей с аутизмом.
То, что, по словам Малика, началось как «вздорная» идея в Манчестере, оказалось чрезвычайно важным инструментом для диагностики ряда заболеваний, которые не диагностируются на той стадии, когда их развитие можно предотвратить, замедлить или облегчить.
Профессор цитирует знаменитого Макиавелли: «Как говорят врачи о тяжелых заболеваниях, в начале их легко лечить, но трудно диагностировать, а через некоторое время, если болезнь запустить, ее становится легко диагностировать, но трудно вылечить».
Сегодня во многих странах мира врачи и ученые используют конфокальную микроскопию роговицы для диагностики, скрининга и изучения паттернов развития ряда заболеваний, включая аутизм. Такой научный центр есть и в Москве.
Из доклада профессора Университета короля Сауда (Саудовская Аравия) Афаф Эль-Ансари, мы узнали, что распространенная и часто прописываемая при аутизме добавка аминомасляной кислоты, являющейся успокаивающим нейромедиатором, не будет работать, если у ребенка нарушена микробиота кишечника и не хватает полезных бактерий. Это происходит потому, что бактерии производят ферменты, необходимые для ее усвоения.
Профессор Джеймс Адамс из Университета Аризоны рассказал об успехе трансплантации здоровой микробиоты детям с аутизмом, которая позволила не только улучшить состояние их кишечника, но и значительно снизила проявления симптомов аутизма.
Доклад Екатерины Трифоновой из Новосибирского института цитологии и генетики был посвящен определенному совпадению биологических механизмов развитии РАС и болезни Альцгеймера. Эти пути затем расходятся, и про людей с аутизмом (в отличие от нейротипиков) совершенно точно можно сказать, что им болезнь Альцгеймера не грозит.
Очень интересными были доклады про диагностику. В ближайшее время будет одобрен анализ крови на биологические маркеры аутизма, разработанный доктором Найлой Раббани, профессором Катарского университета, которая работает со своей научной группой в Великобритании.
Иллюстрации Дмитрия Петрова
