Alzheimerova choroba: Štúdia sa zameriava na najslabší článok mozgu
Alzheimerova choroba je forma neurokognitívneho poklesu, ktorá postihuje milióny ľudí na celom svete. Presná príčina nie je jasná, ale nový výskum odhaľuje mechanizmy, ktoré umožňujú Alzheimerovej chorobe usadiť sa v mozgu.
Pri Alzheimerovej chorobe, rovnako ako pri iných formách demencie, je určujúcim znakom akumulácia určitých toxických proteínov v mozgu.
Tieto proteíny sa agregujú do plakov, ktoré narúšajú komunikáciu medzi mozgovými bunkami, čím zvyšujú kognitívne problémy a ďalšie problémy.
Vedci najčastejšie označujú proteín beta-amyloid za hlavného vinníka tohto rušivého procesu.
Rovnako dôležitý je však aj ďalší proteín, ktorý sa nazýva tau.
V novej štúdii vedci z radu akademických inštitúcií, vrátane Ohio State University v Columbuse, Columbia University Medical Center v New Yorku, NY a Cambridge University vo Veľkej Británii, zistili, že tau sa hromadí prednostne okolo konkrétneho typu mozgová bunka.
Vyšetrovatelia tiež odhalili, že určité genetické profily môžu človeka predisponovať k tau agregáciám okolo týchto buniek.
Spoluautor štúdie Hongjun (Harry) Fu - teraz odborný asistent na Katedre neurovied na Ohio State University - a kolegovia informujú o svojich zisteniach v príspevku, ktorý bol nedávno publikovaný v Prírodoveda.
Najzraniteľnejšie mozgové bunky
Mozog obsahuje rôzne typy buniek. Dva najdôležitejšie sú neuróny, ktoré komunikujú informácie a zohrávajú kľúčovú úlohu v kognitívnych funkciách, a gliové bunky, ktoré majú niekoľko rolí, vrátane podpory a ochrany neurónov a spojení medzi nimi.
Neuróny spadajú do dvoch typov: excitačné, ktoré spúšťajú elektrické impulzy, a inhibičné, ktoré vyvážia činnosť excitačných neurónov.
Pri štúdiu fenoménu akumulácie tau proteínu na myšom modeli a tiež v mozgu ľudí, ktorí dostali Alzheimerovu diagnózu, zistili Fu a jeho kolegovia, že rušivé účinky tohto proteínu sú najviac vystavené excitačnými neurónmi.
„Akumulácia nesprávne zložených agregátov tau je určujúcim znakom Alzheimerovej choroby a frontotemporálnej lobárnej degenerácie spojenej s tau,“ píšu vedci a dodávajú: „Uvádza sa, že niekoľko typov neurónov je obzvlášť citlivých pri [Alzheimerovej chorobe], Downovom syndróme, a [frontotemporálna lobárna degenerácia]. “
„Distribúcia neurónov citlivých na tauopatiu sleduje postupný vzorec, ktorý naznačuje, že sú selektívne ohrozené bunkové populácie v rôznych oblastiach mozgu. Konkrétnejšie, morfológia a umiestnenie buniek v entorinálnej kôre a hipokampe, ktoré akumulujú tau [...], naznačujú, že sú prednostne ovplyvnené excitačné neuróny. “
Po tomto zistení vedci zostavili genetické analýzy na základe údajov od ľudí, ktorí nemali ani Alzheimerovu chorobu, ani žiadne iné neurologické problémy.
Vyšetrovatelia si všimli niektoré dôležité genetické rozdiely medzi excitačnými a inhibičnými neurónmi, ktoré podľa nich môžu vysvetliť, prečo sú prvé viac vystavené agregácii tau.
Mohli by gény tento jav vysvetliť?
Vedci konkrétne zistili, že jeden gén, BAG3, ktorý reguluje klírens tau proteínu v mozgu, môže poskytnúť kľúč k citlivosti excitačných neurónov na tvorbu toxických plakov.
BAG3 tím vysvetľuje, že expresia bola oveľa vyššia v neurónových bunkách ako v neuronálnych bunkách. Spomedzi neurónov bola expresia najvyššia v inhibičnom type, čo naznačuje, že by to mohlo vysvetliť ich zníženú zraniteľnosť voči tau agregátom.
„Myslíme si, že v mozgových bunkách, ktoré sú náchylné na akumuláciu tau proteínu, je skutočne skorý rozdiel, čo môže vysvetľovať, prečo sú na začiatku Alzheimerovej choroby voči tomuto problému citlivé iba určité neuróny a oblasti mozgu,“ hovorí Fu.
„Ak dokážeme zistiť molekulárne determinanty, ktoré sú základom zraniteľnosti voči tejto chorobe, pomôže nám to lepšie pochopiť vývoj Alzheimerovej choroby a potenciálne by to mohlo viesť k technikám včasnej detekcie a cielenej liečby,“ dodáva.
Vedci sa v budúcnosti zameriavajú na to, ako môžu interakcie medzi určitými génmi ovplyvniť mechanizmy špecifické pre Alzheimerovu chorobu a zvýšiť zraniteľnosť mozgových buniek voči toxickým plakom.
Vyšetrovatelia poznamenávajú, že mozgové bunky iné ako neuróny tiež pravdepodobne hrajú dôležitú úlohu pri progresii neurodegeneratívnych stavov vrátane Alzheimerovej choroby.
„Zistilo sa tiež, že ďalšie mozgové bunky, vrátane mikroglií, astrocytov a oligodendrocytov, hrajú dôležitú úlohu pri vzniku Alzheimerovej choroby,“ poznamenáva Fu a dodáva: „Veľmi nás zaujíma, ako tieto bunky navzájom komunikujú a ovplyvňujú ich. zraniteľnosť určitých neurónov. “
Vedec vysvetľuje: „Faktory životného prostredia, poranenie mozgu, cukrovka, nedostatok spánku, depresia a ďalšie vonkajšie faktory tiež súvisia so zvýšenou zraniteľnosťou voči Alzheimerovej chorobe,“ pokračuje. „Chceme pochopiť, ako vnútorné rozdiely interagujú s týmito vonkajšími vplyvmi.“
