Alzheimer: proučite nule na najslabijoj kariki mozga
Alzheimerova bolest oblik je neurokognitivnog pada koji pogađa milijune širom svijeta. Točan uzrok nije jasan, ali novo istraživanje otkriva mehanizme koji omogućuju uspostavljanje Alzheimerove bolesti u mozgu.
U Alzheimerove bolesti, kao i u drugim oblicima demencije, presudno obilježje je nakupljanje određenih toksičnih proteina u mozgu.
Ti se proteini agregiraju u plakove koji remete komunikaciju između moždanih stanica, povećavajući tako kognitivne probleme i druga pitanja.
Češće nego ne, istraživači identificiraju protein beta-amiloid kao glavnog krivca u ovom ometajućem procesu.
Međutim, još je jedan protein, koji se naziva tau, jednako važan.
U novoj studiji, istraživači iz niza akademskih institucija, uključujući Državno sveučilište Ohio u Columbusu, Medicinski centar Sveučilišta Columbia u New Yorku u New Yorku i Sveučilište Cambridge u Velikoj Britaniji, otkrili su da se tau preferencijalno nakuplja oko određene vrste moždana stanica.
Istražitelji su također otkrili da određeni genetski profili mogu predisponirati osobu da nakuplja agregacije oko tih stanica.
Suvodni autor studije Hongjun (Harry) Fu - sada docent na Odjelu za neuroznanost Sveučilišta Ohio - i kolege izvještavaju o svojim nalazima u radu koji je nedavno objavljen u Neuroznanost o prirodi.
Najugroženije moždane stanice
Mozak sadrži različite vrste stanica. Dvije najvažnije su neuroni koji komuniciraju informacijama i igraju ključnu ulogu u kognitivnoj funkciji te glija stanice koje imaju nekoliko uloga, uključujući podršku i zaštitu neurona i veze između njih.
Neuroni se dijele na dvije vrste: ekscitacijski koji pokreću električne impulse i inhibitorni koji uravnotežuju aktivnost ekscitacijskih neurona.
Proučavajući fenomen nakupljanja tau proteina na mišjem modelu, kao i u mozgu ljudi koji su primili Alzheimerovu dijagnozu, Fu i kolege otkrili su da su pobudni neuroni oni koji su najizloženiji remetilačkom učinku ovog proteina.
"Akumulacija pogrešno sklopljenih tau agregata glavno je obilježje Alzheimerove bolesti i frontotemporalne lobarne degeneracije povezane s tauom", pišu istraživači, dodajući: "Izvješteno je da je nekoliko vrsta neurona posebno ranjivo u [Alzheimerova bolest], Downov sindrom, i [frontotemporalna lobarna degeneracija]. "
„Raspodjela neurona ranjivih na tauopatiju slijedi sekvencijalni obrazac koji sugerira da su stanične populacije u različitim regijama mozga selektivno izložene riziku. Preciznije, morfologija i smještaj stanica unutar entorinalnog korteksa i hipokampusa koji nakupljaju tau […] sugeriraju da su pobudni neuroni prednostno pogođeni. "
Nakon ovog nalaza, istraživači su sastavili genetske analize na temelju podataka ljudi koji nisu imali niti Alzheimerovu bolest, niti bilo koje druge neurološke probleme.
Istražitelji su primijetili neke važne genetske razlike između ekscitacijskog i inhibitornog neurona, što bi, vjeruju, moglo objasniti zašto su prvi izloženiji tau agregaciji.
Mogu li geni objasniti fenomen?
Konkretno, istraživači su otkrili da jedan gen, TORBA3, koji regulira klirens tau proteina u mozgu, može pružiti ključ za osjetljivost pobudnih neurona na toksično stvaranje plaka.
TORBA3 ekspresija je, objašnjava tim, bila mnogo veća u neuronskim stanicama nego u ne-neuronskim stanicama. Među neuronima je izraz bio najveći u inhibitornom tipu, što sugerira da bi to moglo objasniti njihovu smanjenu ranjivost na tau agregate.
"Mislimo da postoji stvarno rana, suštinska razlika u moždanim stanicama koje su sklone nakupljanju tau proteina, što može objasniti zašto su samo određeni neuroni i regije mozga ranjivi na ovaj problem u ranoj Alzheimerovoj bolesti", kaže Fu.
"Ako uspijemo otkriti molekularne odrednice u osnovi ranjivosti na ovu bolest, to će nam pomoći da bolje razumijemo razvoj Alzheimerove bolesti i potencijalno može dovesti do tehnika za rano otkrivanje i ciljano liječenje", dodaje.
U budućnosti se istraživači žele usredotočiti na to kako interakcije između određenih gena mogu utjecati na mehanizme specifične za Alzheimerovu bolest i povećati ranjivost moždanih stanica na toksične plakove.
Istražitelji napominju da moždane stanice osim neurona također igraju važnu ulogu u napredovanju neurodegenerativnih stanja, uključujući Alzheimerovu.
"Utvrđeno je da i druge moždane stanice, uključujući mikrogliju, astrocite i oligodendrocite, igraju važnu ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti", napominje Fu, dodajući: "Vrlo smo zainteresirani da shvatimo kako te stanice međusobno komuniciraju i utječu ranjivost određenih neurona. "
Istraživač objašnjava: "Čimbenici okoliša, ozljede mozga, dijabetes, nedostatak sna, depresija i drugi vanjski čimbenici također su povezani s povećanom ranjivošću na Alzheimerovu bolest", nastavljajući, "Želimo razumjeti kako unutarnje razlike djeluju s tim vanjskim utjecajima."
