Алцхаймер: Проучете нулите в най-слабото звено на мозъка
Болестта на Алцхаймер е форма на неврокогнитивен спад, който засяга милиони по целия свят. Точната причина не е ясна, но ново изследване разкрива механизмите, които позволяват на Алцхаймер да се установи в мозъка.
При болестта на Алцхаймер, както и при други форми на деменция, определяща характеристика е натрупването на определени токсични протеини в мозъка.
Тези протеини се агрегират в плаки, които нарушават комуникацията между мозъчните клетки, като по този начин засилват когнитивните проблеми и други проблеми.
По-често изследователите определят протеина бета-амилоид като основния виновник в този разрушителен процес.
Друг протеин, наречен тау, обаче е също толкова важен.
В ново проучване изследователи от редица академични институции, включително Държавния университет на Охайо в Колумб, Медицинския център на Колумбийския университет в Ню Йорк, Ню Йорк и Университета Кеймбридж в Обединеното кралство, установиха, че тау се натрупва предимно около определен тип мозъчна клетка.
Изследователите също така разкриха, че определени генетични профили могат да предразположат човек към тау агрегации около тези клетки.
Съ-водещ автор на изследването Хонгджун (Хари) Фу - сега асистент в катедрата по неврология в Държавния университет в Охайо - и колеги докладват своите открития в статия, публикувана наскоро в Природна неврология.
Най-уязвимите мозъчни клетки
Мозъкът съдържа различни видове клетки. Двете най-важни са невроните, които предават информация и играят ключова роля в когнитивната функция, и глиалните клетки, които имат няколко роли, включително подпомагане и защита на невроните и връзките между тях.
Невроните се разделят на два вида: възбуждащи, които задействат електрически импулси, и инхибиторни, които балансират дейността на възбуждащите неврони.
Изучавайки феномена на натрупване на протеини tau в модел на мишка, както и в мозъка на хора, получили диагноза на Алцхаймер, Фу и колегите му установяват, че възбуждащите неврони са тези, които са най-изложени на разрушаващия ефект на този протеин.
„Натрупването на неправилно сгънати тау агрегати е определяща характеристика на болестта на Алцхаймер и фронтотемпоралната лобарна дегенерация, свързана с тау“, пишат изследователите, добавяйки: „Съобщава се, че няколко вида неврони са особено уязвими при [болестта на Алцхаймер], синдрома на Даун, и [фронтотемпорална лобарна дегенерация]. “
„Разпределението на невроните, уязвими на тауопатия, следва последователен модел, който предполага, че клетъчните популации в различни региони на мозъка са селективно изложени на риск. По-конкретно, морфологията и местоположението на клетките в енторхиналната кора и хипокампуса, които натрупват тау […], предполагат, че възбуждащите неврони са преференциално засегнати. "
След това откритие изследователите съставят генетични анализи въз основа на данните на хора, които не са имали нито болест на Алцхаймер, нито някакви други неврологични проблеми.
Изследователите забелязват някои важни генетични разлики между възбуждащите и инхибиторните неврони, които според тях биха могли да обяснят защо първите са по-изложени на тау агрегация.
Могат ли гените да обяснят феномена?
По-конкретно, изследователите откриха, че един ген, ЧАНТА3, който регулира изчистването на тау протеина в мозъка, може да осигури ключът към чувствителността на възбуждащите неврони към образуването на токсични плаки.
ЧАНТА3 експресията, обяснява екипът, е била много по-висока в невронните клетки, отколкото в невронните клетки. Сред невроните експресията е най-висока при инхибиторния тип, което предполага, че това може да обясни тяхната намалена уязвимост към тау агрегати.
„Смятаме, че има наистина ранна, присъща разлика в мозъчните клетки, които са склонни към натрупване на тау протеин, което може да обясни защо само някои неврони и мозъчни региони са уязвими на този проблем в началото на Алцхаймер“, казва Фу.
„Ако успеем да разберем молекулярните детерминанти, които са в основата на уязвимостта към това заболяване, това ще ни помогне да разберем по-добре развитието на болестта на Алцхаймер и потенциално би могло да доведе до техники за ранно откриване и целенасочено лечение“, добавя той.
В бъдеще изследователите се стремят да се съсредоточат върху това как взаимодействията между определени гени могат да повлияят на специфичните за Алцхаймер механизми и да подобрят уязвимостта на мозъчните клетки към токсични плаки.
Изследователите отбелязват, че мозъчните клетки, различни от невроните, също играят важна роля в прогресията на невродегенеративните състояния, включително болестта на Алцхаймер.
„Установено е също, че други мозъчни клетки, включително микроглии, астроцити и олигодендроцити, играят важна роля в развитието на болестта на Алцхаймер“, отбелязва Фу и добавя: „Ние сме много заинтересовани да разберем как тези клетки комуникират помежду си и влияят уязвимостта на някои неврони. "
Изследователят обяснява: „Факторите на околната среда, мозъчно увреждане, диабет, недоспиване, депресия и други външни фактори също са свързани с повишена уязвимост към болестта на Алцхаймер“, продължавайки „Искаме да разберем как вътрешните различия взаимодействат с тези външни влияния.“
