Alzheimerova bolest: Zaštita "moćne stanice" stanica može potaknuti novi tretman
Ozljeda mitohondrija - sićušnih elektrana unutar stanica koje im daju energiju - pokreće događaje koji se javljaju rano u Alzheimerovoj bolesti i mogu ponuditi obećavajuću metu za liječenje.
Tako zaključuje nova studija objavljena u časopisu Alzheimerova bolest i demencija to pokazuje kako oligomerni amiloid beta - vrlo otrovni protein - remeti mitohondrije.
Studija također otkriva kako bi predtretman mogao zaštititi stanice ljudskog mozga od takvih oštećenja.
„Mitohondrije su", kaže glavni autor dr. Diego Mastroeni, docent na Državnom sveučilištu u Arizoni u Tempeu, „glavni su izvor energije u moždanim stanicama i pokazalo se da su nedostaci u metabolizmu energije jedan od najranijih događaja u Alzheimerovoj bolesti patobiologija. "
Alzheimer je razorna bolest koja uništava moždano tkivo i oduzima ljudima sposobnost razmišljanja, pamćenja, donošenja odluka, druženja i samostalnog života.
To je najčešći oblik demencije i šesti uzrok smrti u Sjedinjenim Državama, gdje više od 5 milijuna ljudi ima to stanje.
Teret Alzheimerove bolesti u SAD-u raste kako starenje populacije stari. Trošak Alzheimerove i drugih demencija trebao bi porasti s 259 milijardi na 1,1 bilijun dolara između 2017. i 2050. godine.
Kako napreduje, bolest mijenja biologiju i kemiju mozga uzrokujući propadanje živčanih stanica ili neurona i smanjivanje tkiva.
Trenutno ne postoji lijek ili djelotvorno liječenje koje značajno usporava napredak Alzheimerove bolesti.
Poznato je da su znakovi rane promjene tkiva u vlaku prije nego što se pojave simptomi ponašanja Alzheimerove bolesti; međutim, unatoč nekim snažnim teorijama, točni uzroci ostaju misterij.
Amiloid beta i Alzheimerova bolest
Dominantna teorija o podrijetlu Alzheimerove bolesti predlaže da je nakupljanje ljepljivih proteinskih fragmenata nazvanih amiloid beta pokrenulo lanac događaja u mozgu koji dovodi do bolesti.
Glavni dokaz koji potkrepljuje ovu amiloidnu teoriju je da autopsije mozga ljudi koji su umrli od Alzheimerove bolesti imaju dvije karakteristične vrste abnormalnih nakupina proteina: prepletanje unutar stanica i plakovi između stanica.
Ova obilježja Alzheimerove bolesti pronađena su uglavnom u hipokampusu, neokorteksu i drugim dijelovima mozga koji sjede ispod kore i važni su za razmišljanje, pamćenje i učenje.
Međutim, kako su istraživanja dublje istraživala bolest i moguće uzroke, pojavili su se problemi s teorijom amiloida, kažu autori nove studije.
Jedan problem odnosi se na nedosljednosti u dokazima. Na primjer, neka su istraživanja izvijestila da, unatoč velikoj prisutnosti amiloidnih plakova u mozgu, neki stariji pacijenti nisu pokazali mjerljive nedostatke u razmišljanju i pamćenju, dok su drugi pacijenti s ozbiljnim simptomima sličnim Alzheimerovoj bolesti pokazali vrlo malo nakupina abnormalnih amiloidnih proteina .
Drugi razlog za preispitivanje teorije amiloida jest taj što su eksperimentalni lijekovi koji ciljaju amiloid kao način liječenja Alzheimerove bolesti pokazali razočaravajuće rezultate u kliničkim ispitivanjima i nisu uspjeli zaustaviti pad.
Ta su pitanja i problemi navela istraživače da tvrde da se plakovi i spletovi vjerojatno pojavljuju u kasnijim fazama Alzheimerove bolesti i da su uključeni drugi okidači.
Uloga mitohondrija?
Mitohondriji su maleni odjeljci unutar stanica u kojima se kisik i hranjive tvari transformiraju u adenozin trifosfat (ATP), koji je glavni izvor goriva za staničnu aktivnost.
"Desetljeća istraživanja" otkrila su da se ove stanične elektrane razlikuju između Alzheimerovog i zdravog mozga.
To je dovelo do stava da mitohondriji igraju važnu ulogu u Alzheimerovoj bolesti, ne samo kao doprinositelji već i kao pokretači bolesti.
Trenutna rasprava kreće se od sugeriranja da amiloid beta uzrokuje mitohondrijsku disfunkciju do prijedloga da "kaskada" mitohondrijskih promjena "hijerarhijski zamjenjuje" razvoj amiloidne beta.
Drugi argument u raspravi sugerira da, u slučaju Alzheimerove bolesti, "vrlo toksični" oblik amiloida beta - poznat kao oligomerni amiloid beta - ubrzava mitohondrijski pad koji se prirodno događa s godinama.
Nova studija, koja ispituje utjecaj oligomernog amiloida beta na mitohondrije u moždanim stanicama, pruža nove dokaze u tom smjeru.
Dokazi o poremećaju mitohondrija
Za svoje istraživanje, dr. Mastroeni i kolege izvadili su piramidalne neurone iz hipokampusa u mozgu pacijenata koji su umrli od Alzheimerove bolesti.
Piramidalni neuroni opisani su kao "pokretači i tresljaji" mozga i važni su za kognitivnu obradu. Poznato je da bolesti koje troše mozak poput Alzheimerove bolesti nesrazmjerno ubijaju ove stanice.
Kada su proučavali hipokampalne piramidalne neurone, istraživači su pronašli dokaze - u obliku smanjene ekspresije mnogih mitohondrijskih gena - koji sugeriraju da je njihov mitohondrij poremećen oligomernim amiloidom beta.
Otkrili su da se ista smanjena ekspresija mitohondrijskih gena dogodila kada su izlagali stanice iz ljudske stanične linije neuroblastoma toksičnom proteinu.
Druge vrste stanica - poput stanica astrocita i mikroglije - ekstrahirane iz hipokampusa istog mozga pogođenog Alzheimerovom bolešću, nisu pokazale dokaze o oštećenim mitohondrijima. Stanice astrocita i mikroglije pružaju potporu kao što je održavanje kemijske ravnoteže i opskrba hranjivim tvarima.
Predtretman može zaštititi neurone
U drugoj seriji eksperimenata, istraživači su u laboratoriju prethodno obradili ljudske neurone spojem koji je strukturno sličan CoQ10, za koji se zna da pojačava ATP i ograničava oksidativni stres, još jedan proces koji može razgraditi mitohondrije.
Kad su prethodno obrađene neurone izložili oligomernom amiloidu beta, pokazali su smanjene znakove propadanja mitohondrija. Sugeriraju da bi ovaj rezultat mogao utrti put novim liječenjima Alzheimerove bolesti.
"Ova studija pojačava toksičnost oligomernog amiloida beta na neuronskim mitohondrijima i naglašava važnost zaštitnih spojeva da zaštite mitohondrije od oligomerne toksičnosti amiloida beta."
Dr. Diego Mastroeni
