Studie na myších implikuje poškození mozkových cév u Alzheimerovy choroby
Jak bylo zveřejněno v Příroda komunikace, vědci použili myší model, aby ukázali, že buňky krevních cév zvané pericyty mohou být novým cílem léčby a diagnostiky Alzheimerovy choroby.
"Tato studie pomáhá ukázat, jak může mozkový cévní systém přispět k rozvoji Alzheimerovy choroby," uvedl vedoucí studie Berislav V. Zlokovic, Ph.D.
Alzheimerova choroba je hlavní příčinou demence. Jedná se o nemoc související s věkem, která postupně narušuje paměť, myšlení a schopnost člověka plnit každodenní úkoly.
Mozky od pacientů s Alzheimerovou chorobou mají obvykle abnormálně vysoké hladiny plaků tvořených akumulací beta-amyloidového proteinu vedle mozkových buněk.
Protein se shlukuje a vytváří neurofibrilární spletence uvnitř neuronů a rozsáhlou ztrátu neuronů.
Cévní demence, druhá hlavní příčina demence, jsou nejrůznější skupinou mozkových poruch způsobených řadou problémů s cévami.
Mozky od pacientů s Alzheimerovou chorobou často vykazují známky vaskulárních onemocnění, včetně ischemické cévní mozkové příhody, malých krvácení a onemocnění difúzní bílé hmoty, plus hromadění beta-amyloidního proteinu ve stěnách cév.
Předchozí studie navíc ukázaly, že genetický rizikový faktor Alzheimerovy choroby souvisí se zdravím a integritou mozkových cév.
"Tato studie může poskytnout lepší pochopení překrývání mezi Alzheimerovou chorobou a vaskulární demencí," řekl Roderick Corriveau, Ph.D.
Jedna hypotéza o Alzheimerově chorobě uvádí, že zvýšení beta-amyloidu vede k poškození nervových buněk v mozku.
To je podporováno genetickými studiemi, které spojují familiární formy onemocnění s mutacemi v prekurzorovém proteinu amyloidu (APP), což je větší protein, z něhož jsou odvozeny beta-amyloidové molekuly tvořící plaky.
Předchozí studie na myších nicméně ukázaly, že zvýšené hladiny beta-amyloidu reprodukují některé problémy spojené s Alzheimerovou chorobou.
Zvířata mají problémy s pamětí, beta-amyloidové plaky v mozku a vaskulární poškození, ale žádné z neurofibrilárních spleti a ztráty neuronů, které jsou charakteristickými znaky onemocnění.
V současné studii vědci ukazují, že pericyty mohou být klíčem k tomu, zda zvýšený beta-amyloid vede k zamotání a ztrátě neuronů.
Pericytes jsou buňky, které obklopují vnějšek krevních cév. Mnoho z nich se nachází v jakémsi systému vodovodní instalace nazývaném hematoencefalická bariéra.
Síť hematoencefalické bariéry dolaďuje pohyb buněk a molekul mezi krví a intersticiální tekutinou, která obklopuje mozkové nervové buňky.
Pericyty spolupracují s dalšími buňkami hematoencefalické bariéry na transportu živin a odpadu molekul mezi krví a intersticiální mozkovou tekutinou.
Pro studium toho, jak pericyty ovlivňují Alzheimerovu chorobu, Zlokovic a jeho kolegové křížili myši geneticky upravené tak, aby měli formu APP spojenou s familiárním Alzheimerovou chorobou s těmi, které mají sníženou hladinu PDGFR-beta, což je protein, o kterém je známo, že reguluje růst a přežití pericytu.
Předchozí studie ukázaly, že myši s mutací PDGFR-beta mají méně pericytů než obvykle, snížený průtok krve mozkem a poškození hematoencefalické bariéry.
"Pericyty fungují jako vrátní hematoencefalické bariéry," řekl Zlokovic.
APP i PDGFR-beta mutované myši měly problémy s učením a pamětí.
Křížení myší tyto problémy mírně zesílilo. Myši také měly zvýšené ukládání beta-amyloidových plaků v blízkosti mozkových buněk a podél mozkových krevních cév.
Překvapivě mozky křížených myší měly zvýšenou smrt neuronálních buněk a rozsáhlé neurofibrilární spletence v hipokampu a mozkové kůře, oblastech, které jsou typicky ovlivněny během Alzheimerovy choroby.
"Naše výsledky naznačují, že poškození cévního systému může být kritickým krokem ve vývoji plnohodnotné patologie Alzheimerovy choroby," uvedl Zlokovic.
On a jeho kolegové dospěli k závěru, že jejich výsledky podporují dvouhlavou vaskulární hypotézu Alzheimerovy choroby.
Hypotéza uvádí, že toxické účinky zvýšené depozice beta-amyloidu na pericyty ve starých krevních cévách vedou k rozpadu hematoencefalické bariéry a snížené schopnosti vylučovat amyloid z mozku.
Postupná akumulace beta-amyloidu v mozku a smrt pericytů se zase mohou stát škodlivou zpětnou vazbou, která způsobuje demenci.
Pokud je to pravda, pak mohou být pericyty a další buňky hematoencefalické bariéry novými terapeutickými cíli pro léčbu Alzheimerovy choroby.
Zdroj: NIH / Národní institut neurologických poruch a mozkové mrtvice
