Alzheimerova bolest: Kako tau ometa moždane stanice?
Znanstvenici su pronašli ranije nepoznati mehanizam u kojem protein tau, koji je umiješan u Alzheimerovu bolest, oštećuje stanice mozga ometajući njihovu unutarnju komunikaciju.
Otkriće baca novo svjetlo na podrijetlo ovog najčešćeg uzroka demencije, čije je obilježje nakupljanje zamršenih tau proteinskih filamenata u mozgu.
Nalaz bi također mogao dovesti do novih tretmana za Alzheimerovu bolest i druge bolesti koje progresivno uništavaju moždano tkivo, zaključuju istraživači u radu o svom radu koji sada objavljuje u časopisu Neuron.
Znanstvenici iz opće bolnice Massachusetts (MGH) u Charlestownu i Medicinskog fakulteta Johns Hopkins u Baltimoreu, dr. Med., Vodili su istraživanje koje je imalo za cilj istražiti kako protein tau može doprinijeti oštećenju moždanih stanica.
Alzheimerova bolest ne prolazi i vremenom se pogoršava. Šesti je najčešći uzrok smrti odraslih u Sjedinjenim Državama, gdje se procjenjuje da 5,7 milijuna ljudi ima bolest.
Točni uzroci Alzheimerove bolesti još uvijek nisu poznati
Što točno uzrokuje Alzheimerovu bolest i druge oblike demencije i dalje je misterij znanosti. Dokazi sugeriraju da je uključena kombinacija okoliša, gena i načina života, s različitim čimbenicima koji imaju različit utjecaj na različite ljude.
Većina slučajeva Alzheimerove bolesti ne pokazuje simptome dok ljudi ne pređu 60-te i više godina. Rizik od oboljenja brzo raste s godinama nakon toga.
Studije mozga ljudi s tom bolešću - zajedno s postmortem analizama moždanog tkiva - otkrile su mnogo o tome kako se Alzheimerova bolest mijenja i šteti mozgu.
"Starosne promjene" uključuju: upale; skupljanje u nekim dijelovima mozga; stvaranje nestabilnih, kratkotrajnih molekula poznatih kao slobodni radikali; i poremećaj proizvodnje stanične energije.
Mozak osobe oboljele od Alzheimerove bolesti također ima dvije značajke koje se razlikuju: plakovi amiloidnog proteina koji nastaju između stanica i klupci tau proteina koji nastaju unutar stanica. Nedavna studija odnosi se na potonje.
Promjene u ponašanju tau
Stanice mozga ili neuroni imaju unutarnje strukture poznate kao mikrotubule koje podržavaju stanicu i njezinu funkciju. Oni su vrlo aktivne stanične komponente koje pomažu u prenošenju tvari iz tijela stanice prema dijelovima koji ga povezuju s drugim stanicama.
U zdravim moždanim stanicama protein tau obično se "veže i stabilizira" mikrotubule. Tau se, međutim, ponaša drugačije kod Alzheimerove bolesti.
Promjene u kemiji mozga čine da se molekule tau proteina odvoje od mikrotubula i umjesto toga zalijepe jedna za drugu.
Na kraju, odvojene molekule tau tvore duge niti, ili neurofibrilarne klupke, koji remete sposobnost moždane stanice da komunicira s drugim stanicama.
Nova studija uvodi mogućnost da kod Alzheimerove bolesti tau poremeti još jedan mehanizam koji uključuje komunikaciju između jezgre moždane stanice i njenog tijela.
Komunikacija s jezgrom stanice
Stanična jezgra komunicira s ostatkom stanice pomoću struktura nazvanih nuklearne pore, koje sadrže više od 400 različitih bjelančevina i kontroliraju kretanje molekula.
Studije o uzrocima amiotrofične lateralne skleroze, frontotemporalne i drugih vrsta demencije sugeriraju da su na neki način uključeni nedostaci u tim nuklearnim porama.
Nedavno istraživanje otkriva da životinjske i ljudske stanice s Alzheimerovom bolešću imaju neispravne nuklearne pore i da je kvar povezan s nakupljanjem tau u moždanim stanicama.
"U uvjetima bolesti", objašnjava ko-viši autor studije Bradley T. Hyman, direktor Odjela za Alzheimerovu bolest na MGH, "čini se da tau stupa u interakciju s nuklearnom porama i mijenja svoja svojstva."
On i njegovi kolege otkrili su da prisutnost tau remeti urednu strukturu nuklearnih pora koje sadrže glavni strukturni protein Nup98. U stanicama Alzheimerove bolesti bilo je manje tih pora, a one koje su se nalazile obično su zalijepljene jedna za drugu.
‘Pogrešno lokaliziran’ Nup98
Također su primijetili još jednu znatiželjnu promjenu koja je uključivala Nup98 unutar moždanih stanica Alzheimerove bolesti. U stanicama s agregiranim tauom, Nup98 je "pogrešno lokaliziran" umjesto da ostane u nuklearnoj pora.
Otkrili su da je ova značajka više pretjerana u moždanom tkivu ljudi koji su umrli od ekstremnijih oblika Alzheimerove bolesti.
Konačno, kada su ljudskom tauu dodali žive kulture moždanih stanica glodavaca, istraživači su otkrili da je to uzrokovalo pogrešnu lokalizaciju Nup98 u staničnom tijelu i poremetilo transport molekula u jezgru.
To je bio dokaz "funkcionalne veze" između prisutnosti tau proteina i oštećenja mehanizma nuklearnog transporta.
Autori, međutim, primjećuju da nije jasno događa li se interakcija Nup98-tau otkrivena u studiji samo zbog bolesti ili je to normalan mehanizam koji se ekstremno ponaša u uvjetima bolesti.
Zaključuju:
"Zajedno, naši podaci pružaju nekonvencionalan mehanizam za tau-induciranu neurodegeneraciju."
