Raziskava poudarja premalo raziskan vidik Alzheimerjeve bolezni

Raziskava poudarja premalo raziskan vidik Alzheimerjeve bolezni

Izguba spomina je pogosto prvi znak Alzheimerjeve bolezni, ki ji sledita zmedenost in težave z razmišljanjem. Ti simptomi odražajo tipičen vzorec poslabšanja poškodb možganskega tkiva. Skupki strupenih beljakovin se sprva koncentrirajo v temporalnih režnjih možganov -; območje pomnilnika -; preden se razširi na dele možganov, pomembne za razmišljanje in načrtovanje.

Študija raziskovalcev na Medicinski fakulteti Univerze Washington v St. Louisu daje namige, zakaj so nekateri deli možganov še posebej občutljivi na Alzheimerjevo bolezen. Gre za gen APOE, največji genetski dejavnik tveganja za Alzheimerjevo bolezen. Ugotovili so, da so deli možganov, kjer je APOE najbolj aktiven, najbolj poškodovani.

Ugotovitve, objavljene 16. novembra v Science Translational Medicine, pomagajo razložiti, zakaj se simptomi Alzheimerjeve bolezni včasih razlikujejo, in poudarjajo premalo raziskan vidik Alzheimerjeve bolezni, ki nakazuje, da bi lahko biološki mehanizmi, ki jih je še treba odkriti, igrali pomembno vlogo pri bolezni.

Obstaja nekaj redkih, netipičnih oblik Alzheimerjeve bolezni, pri katerih se pri ljudeh sprva pojavijo težave z govorom ali vidom in ne težave s spominom. Ko skenirate njihove možgane, vidite poškodbe jezika ali vizualnih področij in ne toliko spominskih območij. Ljudje z atipično Alzheimerjevo boleznijo so pogosto izključeni iz raziskav, ker je lažje preučevati skupino, v kateri imajo vsi enake simptome. Toda ta heterogenost nam pove, da obstajajo stvari, ki jih še vedno ne razumemo o tem, kako in zakaj se Alzheimerjeva bolezen razvija tako, kot se. Obstaja razlog, zakaj so določeni predeli možganov poškodovani, drugi pa ne, in tega razloga še ne poznamo. Vsaka skrivnost, ki jo odkrijemo s to boleznijo, nas približa temu, kar potrebujemo, da se z njo spopademo.«

Brian A. Gordon PhD, višji avtor študije in docent, radiologija, Mallinckrodt Institute of Radiology, Washington University School of Medicine v St. Louisu

Alzheimerjeva bolezen se začne z možganskim proteinom, znanim kot beta-amiloid. Beljakovine se začnejo kopičiti v plakih dve desetletji ali več, preden ljudje pokažejo prve znake nevroloških težav. Po letih kopičenja amiloida, zapleti tau; druga možganska beljakovina -; začnejo nastajati. Kmalu zatem začne tkivo na prizadetih območjih veneti in odmirati ter začne se kognitivni upad.

Da bi razumeli, zakaj se Alzheimerjeva poškodba možganov pojavi tam, kjer se, Gordon in njegovi sodelavci -; vključno s prvo avtorico Aylin Dincer, tehnikom v Gordonovem laboratoriju -; pregledal 350 ljudi, ki so se prostovoljno prijavili za študije spomina in staranja v raziskovalnem centru za Alzheimerjevo bolezen Charlesa F. in Joanne Knight na Medicinski fakulteti. Udeleženci so bili podvrženi skeniranju možganov, tako da so lahko raziskovalci izmerili količino in lokacijo amiloidnih plakov in tau pentlj ter volumne različnih možganskih področij.

E-knjiga o nevroznanosti

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite brezplačno kopijo

Raziskovalci so primerjali vzorce beljakovinskih grudic in poškodbe tkiva pri prostovoljcih z vzorci izražanja genov APOE in drugih genov, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo, kot je prikazano v Atlasu človeških možganov Allen, podrobnem zemljevidu izražanja genov v človeških možganih, ki ga je ustvaril Inštitut Allen za možganske znanosti.

"Bilo je tesno ujemanje med tem, kje vidite visoko izraženost APOE in kje vidite zaplete tau in poškodbe tkiva," je dejal Gordon, tudi docent za psihologijo in vede o možganih. "In ne samo APOE. Na primer, če pogledate 20 najboljših genov, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo, so vsi izraženi v podobnih vzorcih v temporalnih režnjih. Nekaj ​​bistveno drugačnega je v teh regijah, zaradi česar so ranljivi za Alzheimerjevo možgansko poškodbo, in ta razlika je verjetno prisotna že od rojstva in nanjo vpliva človekova genetika."

Vsakdo nosi določeno različico gena APOE, vendar imajo ljudje, ki nosijo različico APOE4, do 12-krat večjo verjetnost, da bodo zboleli za Alzheimerjevo boleznijo kot splošna populacija, in to v mlajših letih. Raziskovalci Alzheimerjeve bolezni že dolgo vedo, da APOE4 poveča kopičenje beta-amiloida v možganih ljudi. David Holtzman, dr. med., Barbara Burton in ugledni profesor nevrologije Reuben M. Morriss III ter sodelavci so proučevali miši, pri katerih se razvijejo zapleti tau, ne pa tudi amiloidnih plakov, in pokazali, da APOE4 prav tako poveča poškodbe tau tudi v odsotnosti amiloida.

Da bi ocenili učinek visoko tvegane različice APOE na poškodbe možganov pri ljudeh, povezane s tau, so raziskovalci vsakega udeleženca razvrstili med nosilce visoko tvegane različice ali ne, ter analizirali beljakovinske grozde in atrofijo v njihovih možganih.

"Večja je verjetnost, da bodo nosilci APOE4 začeli kopičiti amiloid, kar jih postavlja na pot k Alzheimerjevi bolezni," je dejal Gordon. "Potem za enako količino amiloida dobijo več zapletov tau, kar vodi v večjo atrofijo. To je dvojni udarec za možgane."

V prihodnjem delu želijo Gordon in njegovi sodelavci preučiti, kako so vzorci izražanja genov povezani z vzorci poškodbe tau pri ljudeh z atipično Alzheimerjevo boleznijo.

"Ko vidimo nekoga s težavami z vidom, ali obstaja poseben genetski podpis, ki ustreza poškodovanim območjem v možganih?" je vprašal Gordon. "Želimo vedeti, zakaj imajo nekateri ljudje te spremenjene vzorce in kaj to pomeni o tem, kako se razvija Alzheimerjeva bolezen in kako jo je mogoče zdraviti."

Vir:

Medicinska fakulteta univerze Washington v St. Louisu

Referenca:

Dincer, A., et al. (2022) Genotip APOE ε4, amiloid-β in spol medsebojno delujejo, da bi napovedali tau v regijah z visoko ekspresijo mRNA APOE. Znanost translacijska medicina. doi.org/10.1126/scitranslmed.abl7646.

.