Alzheimerova choroba: Studie se zaměřuje na nejslabší článek mozku
Alzheimerova choroba je forma neurokognitivního úpadku, který postihuje miliony lidí po celém světě. Přesná příčina je nejasná, ale nový výzkum odhaluje mechanismy, které umožňují Alzheimerově chorobě usadit se v mozku.
U Alzheimerovy choroby, stejně jako u jiných forem demence, je určujícím znakem akumulace určitých toxických proteinů v mozku.
Tyto proteiny se agregují do plaků, které narušují komunikaci mezi mozkovými buňkami, čímž zvyšují kognitivní problémy a další problémy.
Vědci častěji označují protein beta-amyloid jako hlavního viníka v tomto rušivém procesu.
Stejně důležitý je však i jiný protein zvaný tau.
V nové studii vědci z řady akademických institucí, včetně Ohio State University v Columbusu, Columbia University Medical Center v New Yorku, NY a Cambridge University ve Velké Británii, zjistili, že tau se přednostně hromadí kolem konkrétního typu mozková buňka.
Vyšetřovatelé také odhalili, že určité genetické profily mohou člověka předurčovat k tau agregacím kolem těchto buněk.
Spoluautor studie Hongjun (Harry) Fu - nyní odborný asistent na katedře neurovědy na Ohio State University - a kolegové referují o svých zjištěních v článku, který byl nedávno publikován v Přírodní neurovědy.
Nejzranitelnější mozkové buňky
Mozek obsahuje různé typy buněk. Dva nejdůležitější jsou neurony, které komunikují informace a hrají klíčovou roli v kognitivních funkcích, a gliové buňky, které mají několik rolí, včetně podpory a ochrany neuronů a spojení mezi nimi.
Neurony spadají do dvou typů: excitační, které spouštějí elektrické impulsy, a inhibiční, které vyrovnávají aktivitu excitačních neuronů.
Při studiu fenoménu akumulace tau proteinu na myším modelu i v mozku lidí, kteří podstoupili Alzheimerovu diagnózu, Fu a kolegové zjistili, že excitační neurony jsou nejvíce vystaveny rušivému účinku tohoto proteinu.
„Hromadění nesprávně složených agregátů tau je určujícím znakem Alzheimerovy choroby a frontotemporální lobární degenerace spojené s tau,“ píší vědci a dodává: „Bylo hlášeno, že u [Alzheimerovy choroby], Downova syndromu, je obzvláště zranitelných několik typů neuronů, a [frontotemporální lobární degenerace]. “
"Distribuce neuronů citlivých na tauopatii sleduje sekvenční vzorec, který naznačuje, že populace buněk v různých oblastech mozku jsou selektivně ohroženy." Přesněji řečeno, morfologie a umístění buněk v entorhinální kůře a hipokampu, které akumulují tau [...], naznačují, že jsou přednostně ovlivněny excitační neurony. “
Po tomto zjištění vědci sestavili genetické analýzy založené na datech lidí, kteří neměli ani Alzheimerovu chorobu, ani žádné jiné neurologické problémy.
Vyšetřovatelé si všimli některých důležitých genetických rozdílů mezi excitačními a inhibičními neurony, které, jak věří, by mohly vysvětlit, proč jsou ty první více vystaveny agregaci tau.
Mohly by geny tento jev vysvětlit?
Vědci konkrétně zjistili, že jeden gen, BAG3, který reguluje clearance tau proteinu v mozku, může poskytnout klíč k náchylnosti excitačních neuronů k tvorbě toxických plaků.
BAG3 exprese, vysvětluje tým, byla mnohem vyšší v neuronálních buňkách než v neuronálních buňkách. U neuronů byla exprese nejvyšší u inhibičního typu, což naznačuje, že by to mohlo vysvětlit jejich sníženou zranitelnost vůči agregacím tau.
"Myslíme si, že v mozkových buňkách, které jsou náchylné k hromadění tau proteinu, je skutečně časný vnitřní rozdíl, což může vysvětlovat, proč jsou na počátku Alzheimerovy choroby vůči tomuto problému citlivé pouze určité neurony a oblasti mozku," říká Fu.
"Pokud dokážeme zjistit molekulární determinanty, které jsou základem zranitelnosti vůči této nemoci, pomůže nám to lépe pochopit vývoj Alzheimerovy choroby a potenciálně by to mohlo vést k technikám včasné detekce a cílené léčby," dodává.
V budoucnu se vědci zaměří na to, jak by interakce mezi určitými geny mohly ovlivnit specifické mechanismy Alzheimerovy choroby a zvýšit zranitelnost mozkových buněk vůči toxickým plakům.
Výzkumníci poznamenávají, že mozkové buňky jiné než neurony také pravděpodobně hrají důležitou roli v progresi neurodegenerativních stavů, včetně Alzheimerovy choroby.
"Bylo také zjištěno, že jiné mozkové buňky, včetně mikroglií, astrocytů a oligodendrocytů, hrají důležitou roli ve vývoji Alzheimerovy choroby," poznamenává Fu a dodává: "Máme velký zájem porozumět tomu, jak tyto buňky navzájem komunikují a ovlivňují zranitelnost určitých neuronů. “
Výzkumník vysvětluje: „Faktory prostředí, poranění mozku, cukrovka, deprivace spánku, deprese a další vnější faktory byly také spojeny se zvýšenou zranitelností vůči Alzheimerově chorobě,“ pokračuje, „Chceme pochopit, jak vnitřní rozdíly interagují s těmito vnějšími vlivy.“
