Alzheimerova choroba: Mohlo by zacielenie na tento mechanizmus zvrátiť pokles pamäti?
Nový genetický prístup, ktorý opravuje prerušené spojenia medzi mozgovými bunkami, by mohol viesť k liečbe, ktorá obnoví pamäťovú kapacitu pri Alzheimerovej chorobe.
Nový prístup zvráti zmeny génovej expresie, ktoré sa vyskytujú v neskorších štádiách ochorenia.
Vedci zo Štátnej univerzity v New Yorku v Buffale demonštrovali, ako bola táto metóda schopná zvrátiť pokles pamäti Alzheimerovej choroby u myší.
Veľa genetických výskumov o príčinách Alzheimerovej choroby sa zameriava na zmeny v DNA génov.
Nová štúdia sa však zameriava na epigenetiku, ktorá sa týka mechanizmov, ktoré môžu zapínať a vypínať gény bez narušenia ich kódu DNA.
Príspevok o práci je teraz v časopise Mozog.
„V tomto dokumente,“ hovorí hlavný autor štúdie Zhen Yan, Ph.D., ktorý je profesorom na katedre fyziológie a biofyziky, „identifikovali sme nielen epigenetické faktory, ktoré prispievajú k strate pamäti, ale našli sme aj spôsoby, ako dočasne ich zvrátiť na zvieracom modeli [Alzheimerovej choroby]. “
Alzheimerova choroba a strata synapsií
Alzheimerova choroba je hlavnou príčinou demencie. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) má 60 až 70 percent z 50 miliónov ľudí na celom svete, ktorí žijú s demenciou, Alzheimerovu chorobu.
U väčšiny ľudí, u ktorých sa rozvinie Alzheimerova choroba, sa príznaky objavia vo veku 60 až 70 rokov. Budú mať ťažkosti so zapamätaním, premýšľaním a vykonávaním jednoduchých každodenných úloh. Nakoniec nebudú môcť žiť samostatne.
Aj keď odborníci úplne nerozumejú príčinám Alzheimerovej choroby, naznačujú, že sa vyvíja v dôsledku kombinácie génov, prostredia a životného štýlu.
Jedným z charakteristických znakov Alzheimerovej choroby je typ poškodenia mozgu, ktoré vedie k strate synapsií, ktoré sú spojkami medzi neurónmi alebo mozgovými bunkami.
Signály z jednej bunky prechádzajú do druhej pomocou chemických poslov nazývaných neurotransmitery, ktoré prekračujú medzeru v synapse.
Epigenetické a glutamátové receptory
Aby komunikácia medzi synapsiami fungovala efektívne, potrebujú mozgové bunky množstvo špecializovaných proteínov nazývaných receptory. Jeden z nich, glutamátový receptor, je zásadný pre krátkodobú pamäť a učenie, hovorí Yan.
Zdá sa, že najvýraznejší pokles pamäti a schopností myslenia nastáva v neskorších štádiách Alzheimerovej choroby a hlavným dôvodom sa zdá byť strata glutamátových receptorov.
„Zistili sme, že pri Alzheimerovej chorobe,“ vysvetľuje Yan, „je veľa podjednotiek glutamátových receptorov vo frontálnej kôre nadregulovaných, čo narušuje excitačné signály, čo zhoršuje pracovnú pamäť.“
Dodáva, že epigenetické zmeny, ktoré sa vyskytujú pri Alzheimerovej chorobe, sa vyskytujú zvyčajne v neskorších štádiách ochorenia. To je, keď sa ľudia snažia udržať nové informácie a zažiť „najdramatickejší kognitívny pokles“.
Rôzne epigenetické mechanizmy môžu gény zapínať a vypínať alebo zvyšovať alebo znižovať ich expresiu.
Niektoré mechanizmy napríklad môžu vložiť chemické značky na DNA génu alebo zmeniť štruktúru jeho obalu tak, aby sa časti jeho DNA stali viac alebo menej prístupnými pre bunkové procesy.
Tam, kde gén kóduje proteín, vedie nadregulácia alebo downregulácia k tomu, že bunky budú tvoriť viac alebo menej proteínu.
Vedci zistili, že typom epigenetického mechanizmu, ktorý spôsobuje zníženie glutamátových receptorov, je obal, ktorý sa nazýva „represívna histónová modifikácia“.
Našli dôkaz zvýšenej represívnej modifikácie histónu v myšom modeli Alzheimerovej choroby a v posmrtných tkanivách ľudí s týmto ochorením.
Epigenetický mechanizmus down-reguluje gén a znižuje produkciu glutamátových receptorov. To „vedie k strate synaptických funkcií a deficitu pamäte,“ hovorí Yan.
Nové smery liečby chorôb mozgu
Pretože existujú enzýmy, ktoré kontrolujú represívnu modifikáciu histónu, objavy naznačujú, že lieky, ktoré sa na ne zameriavajú, by mohli byť nádejnými kandidátmi na liečbu Alzheimerovej choroby.
Pri ďalšej práci s modelmi myší tím potvrdil, že to tak bude pravdepodobne.
Injekcia zvieratám zlúčenín, ktoré blokujú enzýmy, viedla k zlepšeniu pracovnej, priestorovej a rozpoznávacej pamäte, ktoré trvalo asi 1 týždeň.
Zlepšenia sa tiež zhodovali s „obnovením expresie a funkcie receptora glutamátu v čelnej kôre“, poznamenáva Yan.
Alzheimerova choroba a ďalšie podobné ochorenia mozgu sa zriedka spájajú iba s jedným génom. Spravidla sú polygenetické, to znamená, že zahŕňajú veľa génov, z ktorých každý má iba malý účinok.
Yan hovorí, že pretože epigenetické procesy často ovplyvňujú niekoľko génov, mohli by ponúknuť plodnejšie liečebné ciele pre polygenetické podmienky.
"Epigenetický prístup môže opraviť sieť génov, ktoré kolektívne obnovia bunky do normálneho stavu a obnovia komplexnú funkciu mozgu."
Zhen Yan, Ph.D.
