ASU -Forscher schlagen eine einheitliche Erklärung für das molekulare Chaos vor, das die Alzheimer -Krankheit antreibt

In einer bahnbrechenden Theorie schlagen Wissenschaftler des Biodesign -Instituts der Arizona State University eine einheitliche Erklärung für das molekulare Chaos vor, das die Alzheimer -Krankheit antreibt. Die Erkrankung führt zu einer weit verbreiteten Störung des Genverhaltens und beeinflusst jede bekannte Neuropathologie und klinische Manifestation der Krankheit.

Gemäß der Analyse können die durch die Krankheit verursachten Veränderungen auf einen Zusammenbruch des Transportsystems zurückzuführen sein, der lebenswichtige Moleküle zwischen dem Zellkern und dem Zytoplasma verabreicht, wobei die flüssige Umgebung, die den Kern umgibt, in dem viele wesentliche Prozesse auftreten. Das Ausmaß der Störung, an dem über 1.000 Gene beteiligt sind, unterstreicht die Komplexität von Alzheimer.

Die Sabotage der Zellnachrichten, die durch die Bildung chronischer Stressgranulate im Gehirn ausgelöst wird, kann ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung von Alzheimer und anderen neurodegenerativen Erkrankungen sein – ähnlich wie bei einem stadtweiten Stromausfall, der kritische Systeme abschaltet. Stressgranulat sind Proteine ​​und RNA, die sich als Reaktion auf Zellstress bilden.

Die Überprüfung, angeführt von Paul Coleman und Kollegen mit dem Forschungszentrum ASU -Banner Neurodegenerative Disease, unterstreicht die Tatsache, dass die Genexpression – der Prozess, durch den Gene die für die Zellfunktion essentiellen Proteine ​​produzieren – in Alzheimer in enormer Skala verändert wird.

Diese Veränderungen beeinflussen die ordnungsgemäße Funktion von Synapsen im Gehirn sowie den Metabolismus, die Proteinverarbeitung und das Überleben von Zellen. Die Forschung könnte auf radikal neue Ansätze zur Bekämpfung der Alzheimer -Krankheit in ihren frühesten Stadien hinweisen.

Unser Vorschlag, der sich auf den Zusammenbruch der Kommunikation zwischen Kern und Zytoplasma konzentriert, was zu massiven Störungen der Genexpression führt, bietet einen plausiblen Rahmen, um die Mechanismen, die diese komplexe Krankheit antreiben, umfassend zu verstehen. Die Untersuchung dieser frühen Manifestationen von Alzheimer könnte den Weg für innovative Ansätze zur Diagnose, Behandlung und Prävention ebnen, die die Krankheit an ihren Wurzeln angehen. „

Paul Coleman, Forschungszentrum für Neurodegenerativen Krankheiten ASU-Banner

Coleman wird von Elaine Delvaux, Ashley Boehringer, Carol Huseby und dem Direktor des Zentrums Jeffrey Kordower begleitet.

Die Forschungsergebnisse erscheinen in der aktuellen Ausgabe von Alzheimers & Demenz: Das Journal der Alzheimer -Vereinigung.

Das verwirrte Netz einer Krankheit

Die Alzheimer -Krankheit ist nach wie vor eine der verheerendsten und mysteriössten Beschwerden der medizinischen Wissenschaft und erscheinen oft wie viele Krankheiten, die zu einem gerollt sind. Die Symptome reichen von Gedächtnisverlust und kognitivem Rückgang der Persönlichkeitsveränderungen, die alle durch komplexe biologische Störungen angetrieben werden.

Dies macht es Forschern unglaublich schwierig, eine einzelne Ursache zu bestimmen oder wirksame Behandlungen zu entwickeln, wodurch Millionen von Familien mit ihren verheerenden Auswirkungen zusammengeführt werden.

Trotz mehr als einem Jahrhundert intensiven Forschungen und Milliarden von Dollar investiert, gibt es immer noch keine Behandlung, um die Krankheit zu stoppen oder zu heilen. In der Zwischenzeit bleiben die globalen Kosten für Demenzversorgung erstaunlich hoch. Im Jahr 2019 wurden die weltweiten Kosten von Demenz auf 1,3 Billionen US -Dollar geschätzt, was laut Alzheimer International bis 2030 auf 2,8 Billionen US -Dollar steigen sollte.

Frühere Untersuchungen konzentrierten sich auf materielle Symptome der Krankheit wie Amyloidplaques, Tau -Verwicklungen, Entzündungen und zelluläre Dysfunktion, aber es ist keine einzige Erklärung entstanden, um diese Phänomene zu vereinheitlichen.

Die Forschung legt nahe, dass diese Veränderungen auf eine Fehlfunktion im Transportsystem der Zelle zurückzuführen sind, die entscheidende Moleküle wie RNA und Proteine ​​zwischen dem Kern und dem umgebenden Zytoplasma bewegt. Dieser Versagen stört die Produktion essentieller Proteine ​​und verändert die chemischen Schalter, die die Genaktivität steuern.

Die Rolle von Stressgranulat

In der Forschung werden chronische Stressgranulate als die Hauptschuldigen in diesem Prozess hervorgehoben. Stressgranulate sind Strukturen, die sich als Reaktion auf Zellstress vorübergehend bilden und dazu beitragen, nicht essentielle Prozesse zu pausieren, während sich die Zelle erholt. Normalerweise schützen sie die Zelle unter stressigen Bedingungen und lösen sich auf, sobald der Stress nachlässt.

Bei der Alzheimer -Krankheit bestehen diese Granulat jedoch ungewöhnlich und werden chronisch und pathologisch, fangen wichtige Moleküle ein und behindert ihre Bewegungen in und aus dem Zellkern heraus. Anstatt Schutz zu bieten, verursachen sie Schaden und tragen zum Fortschreiten der Krankheit bei.

Verschiedene genetische und Umweltfaktoren – einschließlich bestimmter Genmutationen, Entzündungen, Exposition gegenüber Pestiziden, Viren und Luftverschmutzung – können zu zellulärem Stress beitragen.

Diese Stressreaktion und die Bildung von Granulaten können dann eine Kaskade auslösen, was zu einer Störung des Transitsystems von Nucleus zu Cytoplasma führt. Es ist wie eine verstopfte Autobahn, die die Bewegung kritischer Güter verhindert, Ressourcen stecken bleiben und auf beiden Seiten des Kommunikationszentrums Chaos verursachen.

Insbesondere wird angenommen, dass diese radikalen Veränderungen in einem sehr frühen Stadium der Krankheit lange vor dem Auftreten klinischer Symptome auftreten. Zu den bemerkenswertesten dieser späteren Manifestationen gehören Amyloid -Plaques, die Klumpen fehlgefalteter Proteine ​​sind, die sich zwischen Neuronen ansammeln und die Zellkommunikation stören, und Tau -Verwicklungen – verdrehte Fasern eines Protein Tod.

Die Aussicht auf frühzeitige Interventionen, die auf Stress -Granulat abzielen, bietet einen potenziell transformativen Ansatz zur Bekämpfung der Alzheimer -Krankheit. Durch die Identifizierung und Behandlung der Bildung pathologischer Stressgranulate in den frühesten Stadien könnte es möglich sein, das Beginn von Symptomen wie Amyloidplaques und Tau -Verwicklungen und die verheerenden kognitiven Folgen der Krankheit zu verzögern.

„Unser Papier trägt zur laufenden Debatte darüber bei, wann Alzheimer wirklich beginnt – ein sich entwickeltes Konzept, das von Fortschritten in Technologie und Forschung geprägt ist“, sagt Coleman.

„Die wichtigsten Fragen sind, wenn es zuerst erkannt werden kann und wenn die Intervention beginnen sollte, die beide tiefgreifende Auswirkungen auf die Gesellschaft und zukünftige medizinische Ansätze haben.“

Ein solcher Ansatz könnte den Fokus der Alzheimer-Behandlung von Symptomen der späteren Stufe verändern, um zu verhindern, dass die Krankheit insgesamt voranschreitet. Während sich diese Interventionen noch in der Forschungsphase befinden, unterstreichen sie einen vielversprechenden Weg zum Verständnis und der Minderung der zugrunde liegenden Mechanismen der Krankheit.

Quellen: