Myší studie nabízí nové poznatky o Alzheimerově chorobě

Nový výzkum na geneticky upravených myších naznačuje, že v mozku musí dojít k kombinaci hlavních biologických „urážek“, které způsobí demenci spojenou s Alzheimerovou chorobou.

Po celá desetiletí je známo, že Alzheimerova choroba, nejběžnější příčina demence, je spojena s akumulací takzvaných neurofibrilárních spleti, sestávajících z abnormálních shluků proteinu zvaného tau uvnitř mozkových nervových buněk. Odborníci navíc věřili, že neuritické plaky nebo usazeniny proteinu zvaného beta-amyloid byly uloženy mimo tyto buňky spolu s umírajícími nervovými buňkami.

U Alzheimerovy choroby se tau shlukuje uvnitř nervových buněk a beta-amyloid se shlukuje mimo tyto buňky, čímž se zbavují nervových buněk ovládajících paměť, řekl Philip C. Wong, Ph.D., profesor patologie na Johns Hopkins University School of Lék.

Co nebylo jasné, je vztah a načasování mezi těmito dvěma shlukovacími procesy, protože jeden je uvnitř buněk a jeden je mimo buňky, uvedl vedoucí a odpovídající autor studie Tong Li, Ph.D.

Předchozí studie Alzheimerovy choroby s časným nástupem naznačují, že abnormální akumulace beta-amyloidu v mozku nějakým způsobem spouští agregaci tau vedoucí přímo k demenci a degeneraci mozkových buněk.

V novém výzkumu však vědci zjistili, že hromadění beta-amyloidu samo o sobě nestačí ke spuštění přeměny tau z normálního na abnormální stav. Místo toho jejich studie ukazují, že může nastartovat řetězec chemických signalizačních událostí, které vedou k „přeměně“ tau na shlukový stav a následnému rozvoji příznaků.

Popis jejich experimentů je publikován online v časopise Příroda komunikace.

"Poprvé si myslíme, že chápeme, že akumulace samotného amyloidového plaku může poškodit mozek, ale to ve skutečnosti není dostatečné k tomu, aby vedlo ke ztrátě nervových buněk nebo k behaviorálním a kognitivním změnám," řekl Wong.

"Zdá se, že je potřeba, je také druhá urážka - přeměna tau."

U lidí může být zpoždění mezi vývojem beta-amyloidních plaků a tau spleti uvnitř mozkových nervových buněk 10 až 15 let nebo více, řekl Li, ale protože životnost myši je pouze dva až tři roky, současné zvířecí modely které úspěšně napodobují vzhled beta-amyloidních plaků, neposkytovaly dostatek času na pozorování změn v tau.

Aby tento problém vyřešili, vědci Johns Hopkins geneticky navrhli myší model, který pomocí tau fragmentu podporoval shlukování normálního tau proteinu. Poté tyto myši křížili s myšmi navrženými tak, aby akumulovaly beta-amyloid.

Výsledkem byl myší model, který vyvinul demenci podobným způsobem, jaký se děje u lidí, řekl Li.

Vědci zjistili během mozkových disekcí zvířat, že samotná přítomnost beta-amyloidního plaku není dostatečná k tomu, aby způsobila biochemickou přeměnu tau. Objevili také opakovanou doménu tau - část proteinu tau, která je zodpovědná za přeměnu normálního tau na abnormální stav - sama o sobě nestačila pro přeměnu tau. To znamená, že v mozku musí být přítomny beta-amyloidové plaky pro přeměnu tau a umožnit fragmentům tau „zasít“ patologickou přeměnu tau závislou na placích.

Wong říká, že jedním z důsledků nového výzkumu je možná vysvětlení, proč některé léky určené k napadení nemoci po přeměně tau nefungovaly.

"Načasování může být vypnuto," říká. "Pokud byste zasáhli v časovém období před přeměnou tau, můžete mít dobrou šanci na zmírnění deficitů, ztrátu mozkových buněk a následné následky nemoci."

Práce také naznačuje, že kombinovaná léčba určená k prevenci jak tvorby beta-amyloidního plaku, tak i patologické přeměny tau může poskytnout optimální přínos pro Alzheimerovu chorobu, tvrdí vědci. Jejich model myši lze použít k testování nových terapií.

Podle statistik Alzheimerovy asociace z roku 2016 žije podle odhadů 5,4 milionu Američanů s Alzheimerovou chorobou. Neexistuje žádný lék, ale existují některé léky, které mohou na omezenou dobu pomoci stabilizovat poznání nebo pomoci s depresí, úzkostí nebo halucinacemi.

Zdroj: Johns Hopkins Medicine / EurekAlert