Zmeny mozgu spojené s Alzheimerovou chorobou by sa mohli začať od 40
Vedci možno pokročili v porozumení mozgových mechanizmov Alzheimerovej choroby po odhalení procesu, ktorý predchádza hromadeniu toxických proteínov a ktorý je charakteristickým znakom tohto stavu.
V štúdii na myšiach vedci z University of Southern California (USC) v Los Angeles odhalili, ako môže poškodenie buniek nazývaných pericyty vyvolať ochorenie bielej hmoty spojené s demenciou.
Zistenia štúdie tiež naznačujú, že tieto zmeny mozgu sa môžu vyskytnúť už vo veku 40 rokov.
Ochorenie bielej hmoty sa vyznačuje degeneráciou bielej hmoty. Toto je mozgové tkanivo, ktoré obsahuje nervové vlákna, vláknité štruktúry, ktoré prenášajú signály z nervových buniek alebo neurónov do iných oblastí tela.
Pri chorobe bielej hmoty sa tieto nervové vlákna poškodzujú, čo spôsobuje problémy s pamäťou, myslením a rovnováhou.
Podľa vedúceho autora štúdie Berislava Zlokoviča z Keckovej lekárskej fakulty na USC je ochorenie bielej hmoty bežné u starších dospelých a výskum súvisí s ochorením mozgových ciev, ktoré podľa nich „prispieva k takmer 50 percentám prípadov demencie“. na celom svete vrátane Alzheimerovej choroby. “
Presné mechanizmy, pomocou ktorých môže choroba bielej hmoty viesť k demencii, však nie sú jasné. Nová štúdia od Zlokovica a kolegov však vrhá trochu svetla.
Vedci nedávno informovali o svojich zisteniach v časopise Prírodná medicína.
Zdravie pericytov a bielej hmoty
Štúdia sa zamerala na úlohu pericytov, čo sú bunky, ktoré lemujú steny kapilár alebo najmenšie krvné cievy v tele.
Tím najskôr vykonal posmrtnú analýzu mozgu ľudí trpiacich Alzheimerovou chorobou a porovnal ich s mozgami zdravých dospelých.
Vedci zistili, že mozog ľudí s Alzheimerovou chorobou mal o 50 percent menej pericytov ako zdravé mozgy a hladiny proteínu nazývaného fibrinogén - proteín cirkulujúci v krvi, ktorý napomáha hojeniu rán - sa v oblastiach bielej hmoty zvýšili trojnásobne.
Použitím MRI na štúdium myších modelov s nedostatkom pericytov sa zistilo, že tieto bunky hrajú kľúčovú úlohu v zdraví bielej hmoty.
Keď boli myši s deficitom pericytu staré 12–16 týždňov - čo je ekvivalent približne 40 ľudských rokov - ich hladiny fibrinogénu boli zhruba 10-krát vyššie v corpus callosum, oblasti mozgu, ktorá hrá úlohu pri prenose kognitívnych a senzorických údajov z jednej strany mozgu na druhú.
Vo veku 36 - 48 týždňov - čo zodpovedá 70 ľudským rokom - myši s deficitom pericytu preukázali 50-percentný nárast úniku krvných ciev, uvádza tím.
„Naše pozorovania naznačujú, že akonáhle sú pericyty poškodené, prietok krvi v mozgu klesá ako odtok, ktorý sa pomaly upcháva,“ hovorí spoluautorka štúdie Angeliki Maria Nikolakopoulou z Neurogenetického ústavu Zilkha na lekárskej fakulte v Kecku.
Odhaľovanie „začiatkov demencie“
V ďalšej časti štúdie tím vyhodnotil jazdnú rýchlosť hlodavcov pomocou testu na kolesách. Keď dosiahli vek 12 - 16 týždňov, zistilo sa, že myši s deficitom pericytu bežia o 50 percent pomalšie ako kontrolné myši.
"Myši s nedostatkom pericytov fungujú pomalšie, pretože v ich bielej hmote dochádza k štrukturálnym zmenám a k strate spojenia medzi neurónmi," poznamenáva Zlokovic.
Vedci potvrdili svoju teóriu pomocou MRI a zistili, že vo veku 12–16 týždňov vykazovali myši s deficitom pericytov štrukturálne zmeny v bielej hmote.
„Pericyty sú narušené skoro,“ vysvetľuje spoluautor štúdie Axel Montagne, tiež z Neurogenetického ústavu Zilkha. "Predstavte si to ako vlasy, ktoré časom upchávajú odtok." Po upchatí odtoku sa začnú vytvárať praskliny v „potrubiach“ alebo v mozgových krvných cievach. Fragmenty bielej hmoty a mozgové spojenia sú narušené. To sú začiatky demencie. “
Montagne dodáva, že toto zistenie naznačuje, že u ľudí by sa choroba bielej hmoty mohla začať už vo veku 40 rokov.
„Mnoho vedcov,“ poznamenáva Zlokovič, „zameralo svoj výskum Alzheimerovej choroby na hromadenie toxických amyloidových a tau proteínov v mozgu, ale táto štúdia a ďalší z mojej laboratória ukazujú, že problém začína skôr - netesnosťou krvných ciev v mozgu . “
Nový prístup k prevencii demencie?
Keď vedci použili zlúčeninu na zníženie hladín fibrinogénu v krvi a mozgu hlodavcov, zistili, že objem bielej hmoty sa obnovil na 90 percent, zatiaľ čo väzba bielej hmoty sa obnovila na 80 percent.
"Naša štúdia poskytuje dôkaz, že zacielenie na fibrinogén a obmedzenie týchto proteínových depozitov v mozgu môže zvrátiť alebo spomaliť ochorenie bielej hmoty."
Berislav Zlokovič
Vedci sa domnievajú, že ich objavy môžu smerovať k fibrinogénu ako cieľu prevencie tohto prekurzora demencie, na stanovenie najlepšej stratégie sú však potrebné ďalšie štúdie.
„Musíme prísť na správny prístup,“ hovorí Zlokovic a dodáva: „Možno bude odpoveďou sústredenie sa na posilnenie integrity hematoencefalickej bariéry, pretože nemôžete vylúčiť fibrinogén z krvi u ľudí. Táto bielkovina je nevyhnutná v krvi. Stáva sa to toxickým pre mozog. “
