Alzheimer: Studiați zero în legătura cea mai slabă a creierului
Boala Alzheimer este o formă de declin neurocognitiv care afectează milioane de persoane din întreaga lume. Cauza exactă este neclară, dar noi cercetări descoperă mecanismele care permit Alzheimerului să se stabilească în creier.
În boala Alzheimer, ca și în alte forme de demență, o caracteristică definitorie este acumularea anumitor proteine toxice în creier.
Aceste proteine se agregează în plăci care perturbă comunicarea dintre celulele creierului, sporind astfel problemele cognitive și alte probleme.
Cel mai adesea, cercetătorii identifică proteina beta-amiloidă ca fiind principalul vinovat în acest proces perturbator.
Cu toate acestea, o altă proteină, numită tau, este la fel de importantă.
Într-un nou studiu, cercetătorii dintr-o serie de instituții academice, inclusiv Universitatea de Stat din Ohio din Columbus, Centrul Medical al Universității Columbia din New York, NY și Universitatea Cambridge din Regatul Unit, au descoperit că tau se acumulează preferențial în jurul unui anumit tip de celula creierului.
Anchetatorii au dezvăluit, de asemenea, că anumite profiluri genetice pot predispune o persoană la agregări tau în jurul acelor celule.
Co-autor al studiului Hongjun (Harry) Fu - acum profesor asistent la Departamentul de Neuroștiințe de la Universitatea de Stat din Ohio - și colegii își raportează concluziile într-o lucrare publicată recent în Neuroștiința naturii.
Cele mai vulnerabile celule ale creierului
Creierul conține diferite tipuri de celule. Cei mai importanți doi sunt neuronii, care comunică informații și joacă un rol cheie în funcția cognitivă, și celulele gliale, care au mai multe roluri, inclusiv susținerea și protejarea neuronilor și conexiunile dintre ei.
Neuronii se împart în două tipuri: excitatorii, care declanșează impulsuri electrice, și inhibitori, care echilibrează activitatea neuronilor excitatori.
Studiind fenomenul acumulării de proteine tau într-un model de șoarece, precum și în creierul persoanelor care au primit diagnosticul Alzheimer, Fu și colegii săi au constatat că neuronii excitatori erau cei mai expuși efectului perturbator al acestei proteine.
„Acumularea de agregate tau pliate greșit este o trăsătură definitorie a bolii Alzheimer și a degenerescenței lobare frontotemporale legate de tau”, scriu cercetătorii, adăugând: „S-a raportat că mai multe tipuri de neuroni sunt deosebit de vulnerabili în [boala Alzheimer], sindromul Down, și [degenerescența lobară frontotemporală]. ”
Distribuția neuronilor vulnerabili la tauopatie urmează un model secvențial care sugerează că populațiile de celule din diferite regiuni ale creierului sunt selectiv expuse riscului. Mai precis, morfologia și localizarea celulelor în cortexul entorhinal și hipocampul care acumulează tau [...] sugerează că neuronii excitatori sunt afectați preferențial. ”
În urma acestei descoperiri, cercetătorii au compilat analize genetice pe baza datelor persoanelor care nu aveau nici boala Alzheimer, nici alte probleme neurologice.
Anchetatorii au observat câteva diferențe genetice importante între neuronii excitatori și inhibitori, care, cred ei, ar putea explica de ce primii sunt mai expuși la agregarea tau.
Ar putea genele să explice fenomenul?
Mai exact, cercetătorii au descoperit că o genă, BAG3, care reglează eliminarea proteinei tau din creier, poate furniza cheia susceptibilității neuronilor excitatori la formarea plăcii toxice.
BAG3 expresia, explică echipa, a fost mult mai mare în celulele neuronale decât în celulele non-neuronale. Dintre neuroni, expresia a fost cea mai mare în tipul inhibitor, sugerând că acest lucru ar putea explica vulnerabilitatea redusă a acestora la agregatele tau.
„Credem că există o diferență intrinsecă foarte timpurie, în celulele creierului, care sunt predispuse la acumularea de proteine tau, ceea ce poate explica de ce doar anumiți neuroni și regiuni ale creierului sunt vulnerabile la această problemă în Alzheimer timpuriu”, spune Fu.
„Dacă putem afla factorii determinanți moleculari care stau la baza vulnerabilității la această boală, aceasta ne va ajuta să înțelegem mai bine dezvoltarea bolii Alzheimer și ar putea duce la tehnici de depistare precoce și tratament specific”, adaugă el.
În viitor, cercetătorii își propun să se concentreze asupra modului în care interacțiunile dintre anumite gene ar putea influența mecanismele specifice Alzheimer și ar spori vulnerabilitatea celulelor creierului la plăcile toxice.
Anchetatorii notează că celulele creierului, altele decât neuronii, joacă probabil, de asemenea, un rol important în progresia afecțiunilor neurodegenerative, inclusiv Alzheimer.
„Alte celule ale creierului, inclusiv microglia, astrocite și oligodendrocite, s-au dovedit, de asemenea, că joacă roluri importante în dezvoltarea bolii Alzheimer”, notează Fu, adăugând: „Suntem foarte interesați să înțelegem modul în care aceste celule comunică între ele și afectează vulnerabilitatea anumitor neuroni. ”
Cercetătorul explică: „Factorii de mediu, leziunile cerebrale, diabetul, lipsa somnului, depresia și alți factori externi au fost, de asemenea, legați de o vulnerabilitate crescută la Alzheimer”, continuând: „Vrem să înțelegem modul în care diferențele intrinseci interacționează cu aceste influențe exterioare”.
