Die Überexpression des KIF11-Gens kann den Alzheimer-bedingten kognitiven Rückgang bei Mäusen und Menschen ausgleichen
Laut einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Anschutz Medical Campus der University of Colorado kann die Überexpression eines Gens, das an die Zellteilung und die Struktur und Funktion von Neuronen gebunden ist, den kognitiven Rückgang sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit (AD) verhindern und davor schützen .
Das Gen, Kinesin-5 oder KIF11, tut dies trotz des Vorhandenseins von Amyloid Beta (Abeta), dem Hauptbestandteil von Plaques im Gehirn von Menschen mit AD. Wissenschaftler haben traditionell auf die Plaques gezielt, wenn sie nach Behandlungen für die tödliche Krankheit suchen. In diesem Fall gingen sie um sie herum.
Die Studie wurde letzte Woche online im Journal iScience veröffentlicht.
Die Überexpression von KIF11 bei Mäusen hatte keinen Einfluss auf die Amyloidspiegel im Gehirn. Dennoch waren sie trotz der Plaques noch kognitiv normal. Dies ist einer der besten Hinweise darauf, dass Sie die Wahrnehmung aufrechterhalten können, ohne die Plaques loszuwerden.“
Huntington Potter, PhD, Mitautor der Studie, Professor für Neurologie und Direktor des Alzheimer- und Kognitionszentrums der Universität von Colorado und der Alzheimer-Forschung am Linda Crnic Institute for Down Syndrome, School of Medicine der Universität von Colorado
KIF11 ist ein Motorprotein, das am besten für seine Rolle bei der Mitose oder Zellteilung in nicht-neuronalen Zellen bekannt ist. Es spielt aber auch eine entscheidende Rolle bei der Bildung der Dendriten und dendritischen Stacheln von Neuronen, die zur Kommunikation mit anderen Neuronen dienen und für Lernen und Gedächtnis wichtig sind. Doch der Hauptbestandteil der Alzheimer-Plaques, Abeta, kann KIF11 hemmen und diese Strukturen schädigen.
Die Forscher fanden heraus, dass die Überexpression des Gens bei Mäusen mit AD zu einer verbesserten Leistung bei kognitiven Tests im Vergleich zu AD-Mäusen mit normalen KIF11-Spiegeln führte. Dann analysierten sie genetische Daten von menschlichen AD-Patienten, die von der Religious Orders Study und dem Rush Memory and Aging Project (ROS/MAP) an der Rush University in Chicago bereitgestellt wurden. Sie wollten wissen, ob natürlich vorkommende Schwankungen der KIF11-Spiegel mit einer besseren kognitiven Leistungsfähigkeit bei Erwachsenen mit oder ohne Amyloid-Plaques korrelieren.
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„Unsere Ergebnisse aus der Analyse der Humandaten zeigen, dass höhere KIF11-Spiegel mit einer besseren kognitiven Leistung in einer Kohorte älterer Erwachsener mit Amyloidpathologie korrelieren“, sagte der Hauptautor der Studie, Esteban Lucero, PhD, von der University of Colorado School of Medicine.
„Daher deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass höhere KIF11-Expressionsniveaus den kognitiven Verlust während des Verlaufs von AD beim Menschen teilweise verhindern können, was mit unseren Erkenntnissen zur Rolle von KIF11 in Tiermodellen von AD übereinstimmt“, sagte Lucero.
Potter und Co-Seniorautorin Heidi Chial, PhD, Assistenzprofessorin für Neurologie und Direktorin für Förderstrategie und -entwicklung am Alzheimer- und Kognitionszentrum der Universität von Colorado, sagten, diese Informationen ebnen den Weg für Forscher, neue oder bestehende Medikamente zu testen, die sicher sein können erzeugen diesen Effekt beim Menschen.
„Viele aktuelle experimentelle Behandlungen für AD haben sich darauf konzentriert, die Abeta-Produktion zu reduzieren oder die Entfernung von Abeta-Plaques zu erhöhen“, sagte Chial. „Die meisten dieser Ansätze konnten den kognitiven Verfall in klinischen Studien nicht verhindern oder rückgängig machen. Offensichtlich sind alternative Ansätze zur Entwicklung von AD-Therapeutika erforderlich.“
Die Forschung wurde von den National Institutes of Health, der Global Down Syndrome Foundation und privaten Philanthropen unterstützt.
Quelle:
Medizinischer Campus Anschutz der Universität von Colorado
Referenz:
Lucero, EM, et al. (2022) Erhöhte KIF11/Kinesin-5-Expression gleicht Alzheimer-Aβ-vermittelte Toxizität und kognitive Dysfunktion aus. iWissenschaft. doi.org/10.1016/j.isci.2022.105288.
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