Výzkum zdůrazňuje nedostatečně prostudovaný aspekt Alzheimerovy choroby

Výzkum zdůrazňuje nedostatečně prostudovaný aspekt Alzheimerovy choroby

Ztráta paměti je často prvním příznakem Alzheimerovy choroby, následuje zmatenost a potíže s myšlením. Tyto příznaky odrážejí typický vzorec zhoršujícího se poškození mozkové tkáně. Toxické proteinové shluky se zpočátku koncentrují ve spánkových lalocích mozku -; oblast paměti -; než se rozšíří do částí mozku důležitých pro myšlení a plánování.

Studie vědců z Washington University School of Medicine v St. Louis poskytuje vodítka k tomu, proč jsou některé části mozku zvláště náchylné k poškození Alzheimerovou chorobou. Jde o gen APOE, největší genetický rizikový faktor pro Alzheimerovu chorobu. Zjistili, že části mozku, kde je APOE nejaktivnější, jsou oblasti, které trpí nejvíce poškozením.

Zjištění, publikovaná 16. listopadu v Science Translational Medicine, pomáhají vysvětlit, proč se symptomy Alzheimerovy choroby někdy liší, a zdůrazňují nedostatečně prostudovaný aspekt Alzheimerovy choroby, který naznačuje, že dosud neobjevené biologické mechanismy mohou hrát důležitou roli v této nemoci.

Existují některé vzácné, atypické formy Alzheimerovy choroby, při kterých se u lidí zpočátku vyvinou spíše problémy s řečí nebo zrakem než problémy s pamětí. Když skenujete jejich mozky, vidíte poškození jazyka nebo vizuálních oblastí a ne tolik paměťových oblastí. Lidé s atypickou Alzheimerovou chorobou jsou často vyloučeni z výzkumných studií, protože je snazší studovat skupinu, ve které mají všichni stejné příznaky. Ale tato heterogenita nám říká, že existují věci, kterým stále nerozumíme o tom, jak a proč se Alzheimerova choroba vyvíjí tak, jak se vyvíjí. Existuje důvod, proč jsou určité oblasti mozku poškozeny a jiné ne, a tento důvod zatím neznáme. Každé tajemství, které s touto nemocí odhalíme, nás přibližuje k tomu, co potřebujeme, abychom se s ní vypořádali.“

Brian A. Gordon PhD, hlavní autor studie a odborný asistent, radiologie, Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine v St. Louis

Alzheimerova choroba začíná mozkovým proteinem známým jako beta-amyloid. Protein se začíná usazovat do plaků dvě desetiletí nebo déle předtím, než lidé projeví první známky neurologických problémů. Po letech akumulace amyloidu, spleti tau; další mozkový protein -; začít se tvořit. Brzy poté začne tkáň v postižených oblastech vadnout a odumírat a začíná kognitivní úpadek.

Abychom pochopili, proč k Alzheimerově poškození mozku dochází tam, kde k němu dochází, Gordon a kolegové -; včetně první autorky Aylin Dincer, technik v Gordonově laboratoři -; zkoumali 350 lidí, kteří se dobrovolně přihlásili do studií paměti a stárnutí prostřednictvím Charles F. a Joanne Knight Alzheimer Disease Research Center na lékařské fakultě. Účastníci podstoupili skenování mozku, aby vědci mohli změřit množství a umístění amyloidních plaků a tau klubek, stejně jako objemy různých oblastí mozku.

Elektronická kniha o neurovědách

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok. Stáhněte si bezplatnou kopii

Výzkumníci porovnali vzorce proteinových shluků a poškození tkání u dobrovolníků se vzory genové exprese APOE a dalších genů spojených s Alzheimerovou chorobou, jak je znázorněno v Allen Human Brain Atlas, podrobné mapě genové exprese v lidském mozku vytvořené Allen Institute for Brain Sciences.

"Existovala těsná korespondence mezi tím, kde vidíte vysokou expresi APOE a kde vidíte tau spleti a poškození tkáně," řekl Gordon, také odborný asistent psychologie a mozkových věd. "A nejen APOE. Když se například podíváte na 20 hlavních genů spojených s Alzheimerovou chorobou, všechny jsou vyjádřeny v podobných vzorcích ve spánkových lalocích. V těchto oblastech je něco zásadně odlišného, ​​díky čemuž jsou náchylné k poškození mozku Alzheimerovou chorobou, a tento rozdíl je pravděpodobně zapečen od narození a ovlivněn genetikou člověka."

Každý nese nějakou verzi genu APOE, ale lidé, kteří jsou nositeli varianty APOE4, mají až 12krát vyšší pravděpodobnost vzniku Alzheimerovy choroby než běžná populace, a to v mladším věku. Výzkumníci zabývající se Alzheimerovou chorobou již dlouho vědí, že APOE4 zvyšuje akumulaci beta-amyloidu v lidských mozcích. David Holtzman, MD, Barbara Burton a Reuben M. Morriss III významný profesor neurologie a kolegové studovali myši, u kterých se vyvíjejí tau spleti, ale ne amyloidní plaky, a prokázali, že APOE4 také zvyšuje poškození tau, i když amyloid chybí.

Aby bylo možné posoudit účinek vysoce rizikové varianty APOE na poškození mozku související s tau u lidí, vědci klasifikovali každého účastníka jako nositele vysoce rizikové varianty nebo ne a analyzovali proteinové shluky a atrofii v jejich mozcích.

"Nosiči APOE4 s větší pravděpodobností začnou hromadit amyloid, což je postaví na cestu k Alzheimerově chorobě," řekl Gordon. "Pak se stejným množstvím amyloidu získají více tau smotků, což vede k větší atrofii. Pro mozek je to dvojnásobná rána."

V budoucí práci chtějí Gordon a kolegové prozkoumat, jak vzorce genové exprese souvisí se vzory poškození tau u lidí s atypickou Alzheimerovou chorobou.

"Když vidíme někoho s problémy se zrakem, existuje specifický genetický podpis, který odpovídá poškozeným oblastem v mozku?" zeptal se Gordon. "Chceme vědět, proč mají někteří lidé tyto změněné vzorce a co to znamená o tom, jak se Alzheimerova choroba vyvíjí a jak ji lze léčit."

Zdroj:

Lékařská fakulta Washingtonské univerzity v St. Louis

Odkaz:

Dincer, A., a kol. (2022) APOE ε4 genotyp, amyloid-β a pohlaví interagují k predikci tau v oblastech s vysokou expresí APOE mRNA. Věda, translační medicína. doi.org/10.1126/scitranslmed.abl7646.

.