Większość ludzi słyszała o chorobie Alzheimera, najpowszechniejszej postaci demencji. Na tę chorobę nie ma lekarstwa i niewiele, ale nieskutecznych metod leczenia. Pomimo dołożenia wszelkich starań, lekarze i badacze nadal nie znają sekwencji zmian w mózgu, które powodują to wyniszczające zaburzenie.

Nasze nowe badanie kwestionuje powszechnie panujący pogląd na rozwój choroby Alzheimera i sugeruje nowy punkt widzenia klinicznego, aby zmniejszyć jej wpływ.

Tak powszechne, że wciąż nie ma lekarstwa

Chorobę Alzheimera jest najczęstszą postacią demencji, charakteryzującą się postępującą utratą funkcji poznawczych – zdolności uczenia się, zapamiętywania i planowania życia. Obecnie na całym świecie zdiagnozowano chorobę Alzheimera u ponad 35 milionów ludzi, a liczba ta znacznie wzrośnie ze względu na starzenie się społeczeństwa.

Niestety mamy nie ma lekarstwa, a obecne terapie są ograniczone do bardzo niewielkiego złagodzenia objawów. Dlatego istnieje wielka potrzeba zrozumienia, jak rozwija się choroba Alzheimera i jakie są procesy leżące u jej podstaw, aby opracować skuteczne metody leczenia.

Zmiany w białkach powodują śmierć komórek mózgowych

Po śmierci mózgi pacjentów z chorobą Alzheimera zwykle zawierają dwa rodzaje nieprawidłowych struktur, gdy ogląda się je pod mikroskopem: blaszki i sploty. Płytki zawierają białko znane jako amyloid beta, a splątki składają się z białka zwanego tau.

Tau jest białkiem, które normalnie znajduje się w komórkach mózgowych (zwanych także neuronami). Jednak tau w chorobie Alzheimera splotów mózgowych jest nie ten sam jak tau w normalnym mózgu.

Tau w splotach ma unikalną strukturę i jest nazywane fosforylowanym, ponieważ przenosi dodatkowe cząsteczki znane jako fosforany przyłączone do głównego szkieletu białka. Ten zmienia sposób zachowania się białka wewnątrz neuronu.

Dominującym przekonaniem w badaniach nad chorobą Alzheimera jest dodanie grup fosforanowych w celu utworzenia fosforylowanego białka tau sprzyja rozwojowi choroby.

Nasze ostatnie badania kwestionują to założenie.

Nieoczekiwana ochrona przed chorobą Alzheimera

We niedawno odkryte nowa i zaskakująca wskazówka co do roli tau i fosforanów w chorobie Alzheimera.

Nasz pierwszy dowód pochodzi z analizy genów. Znaleźliśmy gen, który nieoczekiwanie chronił myszy przed rozwojem choroby Alzheimera. Zaobserwowaliśmy również, że poziomy białka będącego wynikiem działania tego genu stopniowo zmniejszają się w ludzkim mózgu wraz z postępem choroby Alzheimera.

Wykorzystując kombinację eksperymentów na hodowanych neuronach myszy, zbadaliśmy dokładnie, jak działa ten gen. Stało się jasne, że gen wpływa na sposób przyłączania grup fosforanowych do tau. Tworząc specyficzny wzór fosforylacji tau, gen pośredniczył w jego efektach ochronnych.

Odkryliśmy również, że gdy myszom podano tau z tym specyficznym wzorem przyłączonych grup fosforanowych, były one chronione przed rozwojem choroby Alzheimera.

Te badania doprowadziły nas do zmiany naszego myślenia o zdarzeniach molekularnych zachodzących w chorobie Alzheimera.

Odkryliśmy, że określony wzór fosforylacji tau może chronić przed śmiercią neuronów w mysim modelu choroby. Innymi słowy, w mózgu może tworzyć się ufosforylowana wersja tau, która chroni przed chorobą Alzheimera. To kwestionuje powszechny pogląd naukowców, że fosforylacja tau powoduje jedynie efekty toksyczne i jest „czarnym charakterem” w postępie choroby.

Nowy cel profilaktyki i leczenia

Odkrycia te mają wpływ na zapobieganie i leczenie choroby Alzheimera.

Kiedy zwiększyliśmy poziom ochronnego tau, u myszy predysponowanych do rozwoju choroby Alzheimera w dużej mierze uniknięto zmian pamięci podobnych do demencji. Kolejnym pytaniem jest sprawdzenie, czy ta specyficzna modyfikacja tau może działać ochronnie nawet w późniejszych stadiach choroby.

Dalsze badania mogą zaowocować nowym podejściem do leczenia, które obejmuje zwiększenie aktywności genu związanego z tworzeniem ochronnego białka tau w zaawansowanym stadium choroby Alzheimera. Jest to ważne, ponieważ u wielu pacjentów rozpoznaje się demencję, gdy nastąpiła już znaczna utrata pamięci i neuronów.

Uważamy, że istnieją dwa podejścia do zwiększenia ochronnego tau. Jeden z nich wykorzystuje nośniki do dostarczania genów, podczas gdy drugi ma na celu opracowanie leków, które mogą zwiększyć formację. Nasz zespół planuje stosować obie strategie, zmierzając w kierunku opracowania możliwych nowych metod leczenia ludzi.

Biorąc pod uwagę mnogość możliwych modyfikacji białka tau, analiza funkcji każdej z nich wydaje się wielu żmudnym zadaniem. Jednak może jeszcze ujawnić inne niezwykłe spostrzeżenia na temat demencji i doprowadzić nas do nowych strategii leczenia, które są tak pilnie potrzebne.

O autorze

Arne Ittner, pracownik naukowy ze stopniem doktora, UNSW Australia oraz Lars Ittner, profesor neuronauki UNSW, główny starszy pracownik naukowy NeuRA, UNSW Australia

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon