Zápal vedie k poškodeniu tau pri Alzheimerovej chorobe
Vedci zistili, že zápalový mechanizmus hrá kľúčovú úlohu pri tvorbe toxických proteínov tau, ktoré charakterizujú Alzheimerovu chorobu a ďalšie ochorenia mozgu.
Alzheimerova choroba je najčastejšou príčinou demencie u starších dospelých. Medzi ďalšie formy patrí vaskulárne, Lewyho telo a frontotemporálna demencia (FTD).
Odhady Národného inštitútu pre starnutie, ktorý je jedným z Národných inštitútov zdravia (NIH), naznačujú, že v USA trpí demenciou v dôsledku Alzheimerovej choroby viac ako 5,5 milióna ľudí.
Novoobjavený mechanizmus zahŕňa proteínový komplex nazývaný NLRP3 inflammasóm.
Predchádzajúce výskumy už identifikovali dôležitú úlohu veľkej molekuly pri spúšťaní zápalových látok z jej umiestnenia v imunitných bunkách v mozgu.
V novej štúdii vedci z Nemeckého centra pre neurodegeneratívne choroby (DZNE) a univerzity v Bonne v Nemecku viedli medzinárodný tím k vyšetreniu inflammasómu NLRP3 pri Alzheimerovej chorobe a FTD.
Testovali posmrtné vzorky mozgu od ľudí s FTD alebo bez FTD. Použili tiež kultivované mozgové bunky a myši s charakteristickými mozgovými vlastnosťami Alzheimerovej choroby a FTD.
Hlavným vyšetrovateľom bol Michael T. Heneka, profesor na univerzite v Bonne a riaditeľ jej Katedry neurodegeneratívnych chorôb a gerontopsychiatrie.
Prof. Heneka je tiež vedúcou autorkou nedávneho príspevku Príroda príspevok o nových zisteniach.
V tomto študijnom príspevku spolu s kolegami popisuje, ako sa tau proteín transformuje pod vplyvom zápalových procesov z imunitného systému mozgu.
Jednou z funkcií, ktoré tau proteíny vykonávajú v zdravých mozgoch, je stabilizácia kostry nervovej bunky alebo neurónu.
U Alzheimerovej choroby a FTD však proteíny tau prechádzajú chemickými zmenami, vďaka ktorým odchádzajú z bunkového skeletu a namiesto toho sa navzájom lepia. Bez mechanickej stability bunka nakoniec zahynie.
Hyperfosforylácia
To, čo spôsobuje, že sa proteíny tau oddeľujú od bunkových lešení a lepia sa na seba, je proces nazývaný hyperfosforylácia, ktorý mení chemické zloženie a správanie molekúl proteínov.
Fosforylácia je kľúčovým regulátorom aktivity proteínov v bunkách. Zahŕňa pridanie a odstránenie fosfátových (PO4) skupín na molekule proteínu.
Hyperfosforylácia znamená, že molekula proteínu je nasýtená pridanými fosfátovými (PO4) skupinami. V tomto stave sa môže proteín správať úplne inak ako normálne.
Nové objavy ukazujú, že inflamazóm NLRP3 spúšťa enzýmy, ktoré nasýtia tau proteíny fosfátom do tej miery, že sa oddeľujú od bunkového skeletu a vytvárajú sa v zhlukoch.
"Zdá sa, že zápalové procesy sprostredkované inflamazómom majú ústredný význam pre väčšinu, ak nie pre všetky, neurodegeneratívne ochorenia s patológiou tau," hovorí profesor Heneka.
Tím naznačuje, že tento mechanizmus je obzvlášť dôležitý pre Alzheimerovu chorobu. Alzheimerova choroba má dva charakteristické znaky: toxické plaky beta-amyloidového proteínu, ktoré sa tvoria medzi mozgovými bunkami, a spletence zhlukovaného proteínu tau, ktoré sa tvoria vo vnútri buniek.
Okrem toho sa beta-amyloidové plaky začínajú vytvárať v ranných štádiách Alzheimerovej choroby, skôr ako sa začnú zhlukovať proteíny tau.
Predchádzajúce práce niektorých tímov už implikovali inflammasóm NLRP3 ako promótor akumulácie beta-amyloidu.
Chýbajúca súvislosť medzi beta-amyloidom a tau
Spojenie dvoch súborov nálezov ukazuje, že inflamazóm NLRP3 je spoločným faktorom pri tvorbe beta-amyloidových plakov a spleti tau.
„Naše výsledky podporujú hypotézu kaskády amyloidov na vývoj Alzheimerovej choroby,“ vysvetľuje profesorka Heneka.
„Podľa tejto hypotézy,“ pokračuje, „depozity [beta-amyloidu] v konečnom dôsledku vedú k rozvoju tau patológie a tým k bunkovej smrti.“
Tvrdí, že inflammasóm je „rozhodujúcim chýbajúcim článkom“, ktorý premosťuje chorobné procesy beta-amyloidu a tau. "To takpovediac prechádza štafetou," poznamenáva.
Tím predpokladá tieto zistenia vedúce k novým spôsobom liečby Alzheimerovej choroby a FTD zameraním na proces transformácie tau.
Prof. Heneka sa domnieva, že by malo byť možné vyvinúť lieky zamerané na patológiu tau zmenou imunitnej odpovede.
„S rozvojom tau patológie mentálne schopnosti čoraz viac klesajú. Ak by teda patológia tau mohla byť obsiahnutá, bol by to dôležitý krok k lepšej terapii. “
Prof. Michael T. Heneka
