Novo identifikovaný mechanizmus môže vysvetliť, prečo sú ženy náchylnejšie na Alzheimerovu chorobu

Novo identifikovaný mechanizmus môže vysvetliť, prečo sú ženy náchylnejšie na Alzheimerovu chorobu

Vedci z Case Western Reserve University identifikovali mechanizmus v mozgovom tkanive, ktorý môže vysvetľovať, prečo sú ženy náchylnejšie na Alzheimerovu chorobu – toto zistenie by podľa nich mohlo pomôcť pri vývoji nových liekov na liečbu tejto choroby.

Konkrétne vedci zistili, že ženský mozog má vyššiu expresiu určitého enzýmu v porovnaní s mužským mozgom, čo vedie k väčšej akumulácii proteínu nazývaného tau. Proteín tau je zodpovedný za tvorbu toxických proteínových zhlukov v nervových bunkách mozgu pacientov s Alzheimerovou chorobou.

Enzým, známy ako ubikvitín-špecifická peptidáza 11 (USP11), je viazaný na X, čo znamená, že sa nachádza v génoch na chromozóme X, jednom z dvoch pohlavných chromozómov v každej bunke.

"Z tohto zistenia sme obzvlášť nadšení, pretože poskytuje základ pre vývoj nových neuroprotektívnych liekov," povedal David Kang, Howard T. Karsner, profesor patológie na Case Western Reserve School of Medicine a spoluautor štúdie, ktorá bola dnes publikovaná v časopise Cell. "Táto štúdia tiež vytvára rámec pre identifikáciu ďalších X-spojených faktorov, ktoré môžu viesť k zvýšenej náchylnosti k tauopatii u žien."

Alzheimer, ženy a rosa

Ženy majú približne dvakrát vyššiu pravdepodobnosť vzniku Alzheimerovej choroby ako muži. Mechanizmus tejto zvýšenej náchylnosti je nejasný, ale jedným z možných vysvetlení je, že ženy majú výrazne vyššie hladiny ukladania tau v mozgu.

Keď konkrétny tau proteín už nie je potrebný pre funkciu jeho nervovej bunky, zvyčajne je zničený a eliminovaný. Niekedy je tento proces klírensu narušený, čo spôsobuje patologické hromadenie tau v nervových bunkách. To vedie k deštrukcii nervových buniek pri takzvaných tauopatiách, z ktorých je najznámejšia Alzheimerova choroba.“

David Kang, Howard T. Karsner, profesor patológie, Case Western Reserve School of Medicine

Proces eliminácie prebytočného tau začína pridaním chemickej značky nazývanej ubikvitín k proteínu tau. Prítomnosť ubikvitínu na tau je regulovaná vyváženým systémom enzýmov, ktoré buď pridávajú alebo odstraňujú ubikvitínovú značku.

Pretože nesprávne fungovanie tohto vyváženého procesu môže viesť k abnormálnej akumulácii tau pri Alzheimerovej chorobe, Kang a spoluautor štúdie Jung-A Woo, odborný asistent v Case Western Reserve, sa snažili pochopiť prečo.

Hľadali najmä zvýšenú aktivitu enzýmového systému, ktorý riadi odstránenie ubikvitínovej značky, pretože nadmerná aktivácia tejto strany rovnováhy by mohla viesť k patologickej akumulácii tau.

"Došli sme k záveru, že ak by sa to podarilo identifikovať, mohlo by to poskytnúť základ pre vývoj nových liekov, ktoré by mohli obnoviť správnu rovnováhu hladín tau v mozgu," povedal Kang.

Zistili, že ženy prirodzene exprimujú vyššie hladiny USP11 v mozgu ako muži a že hladiny USP11 vysoko korelujú s patológiou mozgového tau u žien, ale nie u mužov.

Možná ochrana pre ženy

Výskumníci tiež zistili, že ženy boli prednostne chránené pred patológiou tau a kognitívnym poškodením genetickou elimináciou USP11 v myšom modeli patológie tau v mozgu. Muži boli tiež chránení pred tau patológiami v mozgu, aj keď nie zďaleka tak ako ženy.

Tieto výsledky naznačujú, že nadmerná aktivita enzýmu USP11 u žien vedie k zvýšenej náchylnosti k patológii tau pri Alzheimerovej chorobe. Autori však upozorňujú, že zvieracie modely nemusia úplne zachytiť patológiu tau pozorovanú u ľudí.

"Pokiaľ ide o účinky, dobrou správou je, že USP11 je enzým a enzýmy môžu byť tradične inhibované farmakologicky," povedal Kang. "Dúfame, že vyvinieme liek, ktorý bude fungovať týmto spôsobom na ochranu žien pred vyšším rizikom rozvoja Alzheimerovej choroby."

Case Western Reserve University je jednou z popredných súkromných výskumných inštitúcií v krajine. So sídlom v Clevelande ponúkame jedinečnú kombináciu špičkových vzdelávacích ponúk v inšpiratívnom kultúrnom prostredí. Naša špičková fakulta sa zaviazala k výučbe a výskumu v prostredí spolupráce orientovanom na prax. Naše celoštátne uznávané programy zahŕňajú umenie a vedu, zubné lekárstvo, inžinierstvo, právo, manažment, medicínu, ošetrovateľstvo a sociálnu prácu. Náš študentský zbor tvorí približne 5 800 bakalárskych a 6 300 magisterských študentov. Navštívte case.edu a zistite, ako Case Western Reserve myslí nad rámec možného.

Zdroj:

Univerzita Case Western Reserve

Referencia:

Yan, Y., a kol. (2022) X-viazaná ubikvitín-špecifická peptidáza 11 zvyšuje náchylnosť k tauopatii u žien. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.002.

.