Οι επιστήμονες καθορίζουν γιατί η νόσος του Αλτσχάιμερ αναπτύσσεται στον εγκέφαλο – πολύ διαφορετικό από ό,τι πιστεύαμε μέχρι τώρα

Για πρώτη φορά, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ανθρώπινα δεδομένα για να προσδιορίσουν την ταχύτητα των διαφόρων διεργασιών που οδηγούν Η ασθένεια Αλτσχάϊμερ Και διαπιστώνουν ότι εξελίσσεται με έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην ανάπτυξη πιθανών θεραπειών.

Η διεθνής ομάδα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, διαπίστωσε ότι αντί να ξεκινά από ένα μόνο σημείο του εγκεφάλου και να ξεκινά μια αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί στον θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων, η νόσος του Αλτσχάιμερ φτάνει νωρίς σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Η ταχύτητα με την οποία η ασθένεια σκοτώνει τα κύτταρα σε αυτές τις περιοχές, παράγοντας συστάδες τοξικών πρωτεϊνών, περιορίζει το πόσο γρήγορα εξελίσσεται η ασθένεια γενικά.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μεταθανάτια δείγματα εγκεφάλου από ασθενείς με Αλτσχάιμερ, καθώς και σαρώσεις PET από επιζώντες ασθενείς, από αυτούς με ήπια γνωστική εξασθένηση έως εκείνους με Αλτσχάιμερ στο τελευταίο στάδιο, για να παρακολουθήσουν τη συσσώρευση του tau, μιας από τις δύο βασικές πρωτεΐνες. εμπλέκονται στην κατάσταση.

«Αυτή η έρευνα καταδεικνύει την αξία της εργασίας με ανθρώπινα δεδομένα και όχι με ατελή μοντέλα ζώων». – Τόμας Νόουλς

Στη νόσο του Αλτσχάιμερ, το tau και μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται αμυλοειδές-βήτα συσσωρεύονται σε κουβάρια και πλάκες – συλλογικά γνωστές ως μπερδέματα – προκαλώντας τον θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων και τη συρρίκνωση του εγκεφάλου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα απώλεια μνήμης, αλλαγές προσωπικότητας και δυσκολία στην εκτέλεση καθημερινών λειτουργιών.

Συνδυάζοντας πέντε διαφορετικά σύνολα δεδομένων και εφαρμόζοντάς τα στο ίδιο μαθηματικό μοντέλο, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ο μηχανισμός που ελέγχει τον ρυθμό εξέλιξης της νόσου Αλτσχάιμερ είναι η συχνότητα των συσσωματωμάτων σε μεμονωμένες περιοχές του εγκεφάλου και όχι η εξάπλωση των συσσωματωμάτων από μία περιοχή. σε άλλο.

READ  Η αστροναύτης του SpaceX είπε ότι ήταν άρρωστη τις πρώτες δύο ημέρες της αποστολής Inspiration4 και πίστευε ότι η διαστημική πτήση δεν ήταν αρκετά μεγάλη, σύμφωνα με μια έκθεση.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό πρόοδος της επιστήμης, ξεκλειδώνοντας νέους δρόμους για την κατανόηση της εξέλιξης του Αλτσχάιμερ και άλλων νευροεκφυλιστικών ασθενειών και νέους τρόπους με τους οποίους μπορούν να αναπτυχθούν μελλοντικές θεραπείες.

Για πολλά χρόνια, οι διεργασίες στον εγκέφαλο που οδηγούν στη νόσο του Αλτσχάιμερ περιγράφονται χρησιμοποιώντας όρους όπως «διαδοχή» και «αλυσιδωτή αντίδραση». Είναι μια ασθένεια που είναι δύσκολο να μελετηθεί, γιατί αναπτύσσεται σε δεκαετίες και η οριστική διάγνωση μπορεί να γίνει μόνο μετά από εξέταση δειγμάτων εγκεφαλικού ιστού μετά το θάνατο.

Για χρόνια, οι ερευνητές βασίζονταν σε μεγάλο βαθμό σε ζωικά μοντέλα για να μελετήσουν την ασθένεια. Τα αποτελέσματα των ποντικών έδειξαν ότι η νόσος του Αλτσχάιμερ εξαπλώνεται γρήγορα, με συστάδες τοξικών πρωτεϊνών να αποικίζουν διάφορα μέρη του εγκεφάλου.

«Η σκέψη ήταν ότι η νόσος του Αλτσχάιμερ αναπτύσσεται με παρόμοιο τρόπο με πολλούς καρκίνους: σχηματίζονται συστάδες σε μια περιοχή και στη συνέχεια εξαπλώνονται στον εγκέφαλο», δήλωσε ο Δρ George Maisel του Τμήματος Χημείας του Κέμπριτζ, Youssef Hamid, πρώτος συγγραφέας της ερευνητικής εργασίας. «Αλλά αντ ‘αυτού, διαπιστώσαμε ότι όταν ξεκινήσει η νόσος του Αλτσχάιμερ, υπάρχουν ήδη συστάδες σε πολλαπλές περιοχές του εγκεφάλου, επομένως η προσπάθεια να σταματήσει η εξάπλωση μεταξύ των περιοχών θα κάνει λίγα για να επιβραδύνει τη νόσο».

Αυτή είναι η πρώτη φορά που χρησιμοποιούνται ανθρώπινα δεδομένα για την παρακολούθηση των διαδικασιών που ελέγχουν την ανάπτυξη της νόσου του Αλτσχάιμερ με την πάροδο του χρόνου. Αυτό κατέστη δυνατό εν μέρει από μια χημική κινητική προσέγγιση που αναπτύχθηκε στο Κέιμπριτζ την τελευταία δεκαετία, η οποία επιτρέπει τη μοντελοποίηση των διαδικασιών συσσώρευσης και διάχυσης στον εγκέφαλο, καθώς και τις προόδους στη σάρωση PET και βελτιώσεις στην ευαισθησία άλλων μετρήσεων του εγκεφάλου.

READ  Στην Αργεντινή βρέθηκαν απολιθώματα ενός τεράστιου δεινοσαύρου Ninjatani που έζησαν 140 εκατομμύρια χρόνια

«Αυτή η έρευνα δείχνει την αξία της εργασίας με ανθρώπινα δεδομένα και όχι με ατελή μοντέλα ζώων», δήλωσε ο συν-συγγραφέας καθηγητής Thomas Knowles, από το Τμήμα Χημείας. «Είναι συναρπαστικό να βλέπουμε πρόοδο σε αυτόν τον τομέα – πριν από δεκαπέντε χρόνια, οι βασικοί μοριακοί μηχανισμοί απλών συστημάτων εντοπίστηκαν σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα από εμάς και άλλους· αλλά τώρα είμαστε σε θέση να μελετήσουμε αυτή τη διαδικασία σε μοριακό επίπεδο σε πραγματικούς ασθενείς. ένα σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη θεραπειών μια μέρα.τι «.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αναπαραγωγή των συνόλων ταυ είναι εκπληκτικά αργή – διαρκεί έως και πέντε χρόνια. Ο καθηγητής Sir David Kleinman από το Ινστιτούτο Έρευνας για την Άνοια του Ηνωμένου Βασιλείου δήλωσε: «Τα νευρικά κύτταρα είναι εκπληκτικά καλά στην πρόληψη της συσσώρευσης, αλλά πρέπει να βρούμε τρόπους να τα κάνουμε ακόμα καλύτερα εάν θέλουμε να αναπτύξουμε μια αποτελεσματική θεραπεία». στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ. «Είναι εκπληκτικό πώς η βιολογία έχει εξελιχθεί για να σταματήσει τη συσσώρευση πρωτεϊνών».

Οι ερευνητές λένε ότι η προσέγγισή τους θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στην ανάπτυξη θεραπειών για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, η οποία επηρεάζει περίπου 44 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, στοχεύοντας τις πιο σημαντικές διαδικασίες που συμβαίνουν όταν οι άνθρωποι προσβάλλονται από τη νόσο. Επιπλέον, η μεθοδολογία μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλες νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η νόσος του Πάρκινσον.

«Το κύριο εύρημα είναι ότι η διακοπή της επανεμφάνισης των εξογκωμάτων αντί της εξάπλωσής τους θα ήταν πιο αποτελεσματική στα στάδια της νόσου που μελετήσαμε», είπε ο Knowles.

Οι ερευνητές σχεδιάζουν τώρα να εξετάσουν τις προηγούμενες διαδικασίες στην ανάπτυξη της νόσου, επεκτείνοντας τις μελέτες σε άλλες ασθένειες όπως η μετωποκροταφική άνοια, η τραυματική εγκεφαλική βλάβη και η προοδευτική υπερπυρηνική παράλυση, όπου σχηματίζονται συσσωματώματα ταυ κατά τη διάρκεια της νόσου.

READ  Τελευταίες περιπτώσεις COVID-19, θάνατοι στο Οχάιο, Κεντάκι, Ιντιάνα

Αναφορά: «Βήματα για τον προσδιορισμό του in vivo ρυθμού συσσώρευσης σπόρων ταυ στη νόσο του Αλτσχάιμερ» από τους George Meisel, Eric Heidary, Keren Allenson, Timothy Reitman, Sarah L. DeVos, Justin S. Sanchez και Catherine K. Zoe, Karen E. Duff, Keith A. Johnson, James B. Rowe, Bradley T. Hyman, Thomas P. J. Knowles και David Kleinman, 29 Οκτωβρίου 2021, Διαθέσιμο εδώ. πρόοδος της επιστήμης.
DOI: 10.1126 / sciadv.abh1448

Η μελέτη είναι μια συνεργασία μεταξύ ερευνητών του Ινστιτούτου Έρευνας για την Άνοια του Ηνωμένου Βασιλείου, του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ. Η χρηματοδότηση αναγνωρίστηκε από το Sydney Sussex College Cambridge, το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας, τη Βασιλική Εταιρεία, το Ίδρυμα JPB, το Ίδρυμα Rainwater, τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το NIHR Cambridge Center for Biomedical Research που υποστηρίζει την Τράπεζα εγκεφάλου του Cambridge.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *