Alzheimer: Direcționarea acestui mecanism ar putea inversa declinul memoriei?
O nouă abordare genetică care repară conexiunile rupte între celulele creierului ar putea duce la tratamente care restabilesc capacitatea de memorie în boala Alzheimer.
Noua abordare inversează modificările exprimării genelor care tind să apară în etapele ulterioare ale bolii.
Oamenii de știință de la Universitatea de Stat din New York din Buffalo au demonstrat cum metoda a reușit să inverseze declinul memoriei Alzheimer la șoareci.
Multe cercetări genetice asupra cauzelor bolii Alzheimer se concentrează pe modificările ADN-ului genelor.
Noul studiu, cu toate acestea, se concentrează pe epigenetică, care se referă la mecanisme care pot comuta și opri gene fără a le perturba codul ADN.
O lucrare despre lucrare apare acum în jurnal Creier.
„În această lucrare”, spune autorul principal al studiului Zhen Yan, Ph.D., care este profesor la Departamentul de Fiziologie și Biofizică, „nu numai că am identificat factorii epigenetici care contribuie la pierderea memoriei, dar am găsit și căi pentru a le inversa temporar într-un model animal al [bolii Alzheimer]. ”
Boala Alzheimer și pierderea sinapselor
Boala Alzheimer este principala cauză a demenței. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), între 60 și 70 la sută din cele 50 de milioane de oameni din întreaga lume care trăiesc cu demență au Alzheimer.
Majoritatea persoanelor care dezvoltă boala Alzheimer încep să simtă simptome între 60 și 70 de ani. Vor avea dificultăți în amintirea, gândirea și îndeplinirea sarcinilor zilnice simple. În cele din urmă, nu vor putea trăi independent.
Deși experții nu înțeleg pe deplin cauzele bolii Alzheimer, ei sugerează că aceasta se dezvoltă datorită unei combinații de gene, mediu și stil de viață.
Una dintre trăsăturile distinctive ale bolii Alzheimer este un tip de leziuni cerebrale care duc la pierderea sinapselor, care sunt joncțiunile dintre neuroni sau celulele creierului.
Semnalele de la o celulă trec la alta prin intermediul unor mesageri chimici numiți neurotransmițători, care traversează un decalaj în sinapsă.
Epigenetica și receptorii glutamatului
Pentru ca comunicarea între sinapse să funcționeze eficient, celulele creierului au nevoie de o abundență de proteine specializate numite receptori. Unul dintre aceștia, receptorul glutamatului, este crucial pentru memoria pe termen scurt și pentru învățare, spune Yan.
Se pare că scăderea cea mai semnificativă a abilităților de memorie și gândire apare în etapele ulterioare ale bolii Alzheimer și un motiv major pentru aceasta pare să fie pierderea receptorilor de glutamat.
„Am constatat că în boala Alzheimer”, explică Yan, „multe subunități ale receptorilor de glutamat din cortexul frontal sunt reglate în jos, perturbând semnalele de excitare, care afectează memoria de lucru”.
Ea adaugă că modificările epigenetice care apar în Alzheimer tind să apară în etapele ulterioare ale bolii. Acesta este momentul în care oamenii se luptă să păstreze noi informații și să experimenteze „cel mai dramatic declin cognitiv”.
Diferite mecanisme epigenetice pot activa sau dezactiva gene, sau pot regla sau regla în jos expresia lor.
De exemplu, unele mecanisme pot pune etichete chimice pe ADN-ul unei gene sau pot modifica structura ambalajului său pentru a face părți ale ADN-ului său mai mult sau mai puțin accesibile proceselor celulare.
În cazul în care gena codifică o proteină, reglarea ascendentă sau reglarea descendentă va duce la celulele care produc mai mult sau mai puțin proteine.
Cercetătorii au descoperit că tipul de mecanism epigenetic care a cauzat o reducere a receptorilor de glutamat a fost unul care modifică ambalajul, care poartă numele de „modificare a histonelor represive”.
Au găsit dovezi ale modificării represive crescute a histonelor în modelul de șoarece al Alzheimer și în țesuturile postmortem ale persoanelor cu boală.
Mecanismul epigenetic reglează în jos gena și reduce producția de receptori de glutamat. Acest lucru „duce la pierderea funcției sinaptice și a deficitelor de memorie”, spune Yan.
Noi direcții pentru tratamentul bolilor cerebrale
Deoarece există enzime care controlează modificarea represivă a histonelor, descoperirile sugerează că medicamentele care le vizează ar putea fi candidați promițători pentru tratarea Alzheimerului.
În cadrul lucrărilor ulterioare cu modelele de mouse, echipa a confirmat că acest lucru va fi probabil.
Injectarea animalelor cu compuși care blochează enzimele a dus la îmbunătățiri ale memoriei de lucru, spațiale și de recunoaștere care au durat aproximativ o săptămână.
Îmbunătățirile au coincis, de asemenea, cu o „recuperare a expresiei și funcției receptorului glutamat în cortexul frontal”, remarcă Yan.
Alzheimer și alte astfel de boli ale creierului se leagă rareori de o singură genă. Sunt de obicei poligenetice, adică implică multe gene, fiecare având doar un efect mic.
Yan spune că, deoarece procesele epigenetice influențează adesea mai multe gene, acestea ar putea oferi ținte de tratament mai fructuoase pentru afecțiunile poligenetice.
O abordare epigenetica poate corecta o retea de gene, care va restabili colectiv celulele la starea lor normala si va restabili functia creierului complex.
Dr. Zhen Yan
