Výskum poukazuje na nedostatočne preskúmaný aspekt Alzheimerovej choroby

Výskum poukazuje na nedostatočne preskúmaný aspekt Alzheimerovej choroby

Strata pamäti je často prvým príznakom Alzheimerovej choroby, po ktorej nasleduje zmätok a ťažkosti s myslením. Tieto symptómy odrážajú typický vzor zhoršujúceho sa poškodenia mozgového tkaniva. Toxické proteínové zhluky sa spočiatku koncentrujú v spánkových lalokoch mozgu -; oblasť pamäte -; pred rozšírením do častí mozgu dôležitých pre myslenie a plánovanie.

Štúdia výskumníkov z Washington University School of Medicine v St. Louis poskytuje vodítka, prečo sú niektoré časti mozgu obzvlášť náchylné na poškodenie Alzheimerovou chorobou. Ide o gén APOE, najväčší genetický rizikový faktor pre Alzheimerovu chorobu. Zistili, že časti mozgu, kde je APOE najaktívnejší, sú oblasti, ktoré sú najviac poškodené.

Zistenia, publikované 16. novembra v Science Translational Medicine, pomáhajú vysvetliť, prečo sa symptómy Alzheimerovej choroby niekedy líšia, a poukazujú na nedostatočne preštudovaný aspekt Alzheimerovej choroby, ktorý naznačuje, že v tejto chorobe môžu hrať dôležitú úlohu biologické mechanizmy, ktoré ešte neboli objavené.

Existuje niekoľko zriedkavých atypických foriem Alzheimerovej choroby, pri ktorých sa u ľudí na začiatku objavia skôr problémy s rečou alebo zrakom než problémy s pamäťou. Keď skenujete ich mozgy, vidíte poškodenie jazyka alebo vizuálnych oblastí a nie až tak pamäťových oblastí. Ľudia s atypickou Alzheimerovou chorobou sú často vylúčení z výskumných štúdií, pretože je jednoduchšie študovať skupinu, v ktorej má každý rovnaké príznaky. Ale táto heterogenita nám hovorí, že sú veci, ktorým stále nerozumieme o tom, ako a prečo sa Alzheimerova choroba vyvíja tak, ako sa vyvíja. Existuje dôvod, prečo sú určité oblasti mozgu poškodené a iné nie, a tento dôvod zatiaľ nepoznáme. Každé tajomstvo, ktoré s touto chorobou odhalíme, nás približuje k tomu, čo potrebujeme, aby sme sa s ňou vysporiadali.“

Brian A. Gordon PhD, hlavný autor štúdie a odborný asistent, rádiológia, Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine v St. Louis

Alzheimerova choroba začína mozgovým proteínom známym ako beta-amyloid. Proteín sa začína ukladať do plakov dve desaťročia alebo viac predtým, ako ľudia prejavia prvé príznaky neurologických problémov. Po rokoch nahromadenia amyloidu, spleti tau; ďalší mozgový proteín -; začať sa formovať. Čoskoro nato tkanivo v postihnutých oblastiach začne chradnúť a odumierať a začína sa kognitívny úpadok.

Aby sme pochopili, prečo dochádza k poškodeniu mozgu Alzheimerovou chorobou tam, kde k nemu dochádza, Gordon a kolegovia -; vrátane prvej autorky Aylin Dincer, techničky v Gordonovom laboratóriu -; skúmal 350 ľudí, ktorí sa dobrovoľne prihlásili na štúdium pamäti a starnutia prostredníctvom Výskumného centra Alzheimerovej choroby Charlesa F. a Joanne Knightovej na School of Medicine. Účastníci podstúpili skenovanie mozgu, aby vedci mohli zmerať množstvo a umiestnenie amyloidných plakov a tau spletencov, ako aj objemy rôznych oblastí mozgu.

Elektronická kniha o neurovedách

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

Vedci porovnali vzorce proteínových zhlukov a poškodenia tkaniva u dobrovoľníkov so vzormi génovej expresie APOE a iných génov spojených s Alzheimerovou chorobou, ako je znázornené v Allen Human Brain Atlas, podrobnej mape génovej expresie v ľudskom mozgu, ktorú vytvoril Allen Institute for Brain Sciences.

"Existovala úzka zhoda medzi tým, kde vidíte vysokú expresiu APOE a kde vidíte spleti tau a poškodenie tkaniva," povedal Gordon, tiež odborný asistent psychológie a mozgových vied. "A nielen APOE. Ak sa napríklad pozriete na 20 najlepších génov spojených s Alzheimerovou chorobou, všetky sú vyjadrené v podobných vzorcoch v spánkových lalokoch. V týchto oblastiach je niečo zásadne odlišné, čo ich robí náchylnými na poškodenie mozgu Alzheimerovou chorobou, a tento rozdiel je pravdepodobne zapečený už od narodenia a ovplyvnený genetikou človeka."

Každý nesie nejakú verziu génu APOE, ale ľudia, ktorí sú nositeľmi variantu APOE4, majú až 12-krát vyššiu pravdepodobnosť vzniku Alzheimerovej choroby ako bežná populácia a v mladšom veku. Vedci zaoberajúci sa Alzheimerovou chorobou už dlho vedia, že APOE4 zvyšuje akumuláciu beta-amyloidu v mozgu ľudí. David Holtzman, MD, Barbara Burton a Reuben M. Morriss III významný profesor neurológie a kolegovia študovali myši, u ktorých sa vyvinuli tau spleti, ale nie amyloidné plaky, a ukázali, že APOE4 tiež zvyšuje poškodenie tau aj v neprítomnosti amyloidu.

Na posúdenie vplyvu vysoko rizikového variantu APOE na poškodenie mozgu súvisiace s tau u ľudí výskumníci klasifikovali každého účastníka ako nositeľa vysokorizikového variantu alebo nie a analyzovali proteínové zhluky a atrofiu v ich mozgu.

"Nosiči APOE4 s väčšou pravdepodobnosťou začnú hromadiť amyloid, čo ich postaví na cestu k Alzheimerovej chorobe," povedal Gordon. "Potom pri rovnakom množstve amyloidu získajú viac tau spleti, čo vedie k väčšej atrofii. Pre mozog je to dvojitá rana."

V budúcej práci chcú Gordon a kolegovia preskúmať, ako vzorce génovej expresie súvisia so vzormi poškodenia tau u ľudí s atypickou Alzheimerovou chorobou.

"Keď vidíme niekoho s problémami so zrakom, existuje špecifický genetický podpis, ktorý zodpovedá poškodeným oblastiam v mozgu?" spýtal sa Gordon. "Chceme vedieť, prečo majú niektorí ľudia tieto zmenené vzorce a čo to znamená o tom, ako sa Alzheimerova choroba vyvíja a ako ju možno liečiť."

Zdroj:

Lekárska fakulta Washingtonskej univerzity v St. Louis

Referencia:

Dincer, A., a kol. (2022) APOE ε4 genotyp, amyloid-β a pohlavie interagujú s cieľom predpovedať tau v oblastiach s vysokou expresiou APOE mRNA. Veda Translačná medicína. doi.org/10.1126/scitranslmed.abl7646.

.