Alzheimers: Undersøgelse nulstiller hjernens svageste led
Alzheimers sygdom er en form for neurokognitiv tilbagegang, der rammer millioner over hele verden. Den nøjagtige årsag er uklar, men ny forskning afslører de mekanismer, der gør det muligt for Alzheimers at blive etableret i hjernen.
I Alzheimers sygdom, som i andre former for demens, er et afgørende træk akkumulering af visse toksiske proteiner i hjernen.
Disse proteiner samles i plaques, der forstyrrer kommunikationen mellem hjerneceller og forbedrer således kognitive problemer og andre problemer.
Oftere end ikke identificerer forskere proteinet beta-amyloid som den største synder i denne forstyrrende proces.
Imidlertid er et andet protein, kaldet tau, lige så vigtigt.
I en ny undersøgelse har forskere fra en række akademiske institutioner, herunder Ohio State University i Columbus, Columbia University Medical Center i New York, NY og Cambridge University i Storbritannien, fundet, at tau fortrinsvis akkumuleres omkring en bestemt type hjernecelle.
Efterforskerne afslørede også, at visse genetiske profiler kan prædisponere en person til at tau aggregationer omkring disse celler.
Co-lead forfatter af undersøgelsen Hongjun (Harry) Fu - nu assisterende professor ved Institut for Neurovidenskab ved Ohio State University - og kolleger rapporterer om deres fund i en artikel, der for nylig blev offentliggjort i Natur Neurovidenskab.
De mest sårbare hjerneceller
Hjernen indeholder forskellige typer celler. De to vigtigste er neuroner, som kommunikerer information og spiller en nøglerolle i kognitiv funktion, og gliaceller, som har flere roller, herunder understøttelse og beskyttelse af neuroner og forbindelserne mellem dem.
Neuroner falder i to typer: excitatorisk, som udløser elektriske impulser, og hæmmende, som afbalancerer aktiviteten af exciterende neuroner.
Ved at studere fænomenet akkumulering af tau-protein i en musemodel såvel som i hjernen hos mennesker, der har modtaget Alzheimers diagnoser, fandt Fu og kolleger, at exciterende neuroner var dem, der var mest udsat for den forstyrrende effekt af dette protein.
”Akkumuleringen af forkert foldede tau-aggregater er et definerende træk ved Alzheimers sygdom og frontotemporal lobardegeneration forbundet med tau,” skriver forskerne og tilføjer, “Flere typer neuroner er rapporteret at være særligt sårbare i [Alzheimers sygdom], Downs syndrom, og [frontotemporal lobardegeneration]. "
”Fordelingen af neuroner, der er sårbare over for tauopati, følger et sekventielt mønster, der antyder, at cellepopulationer i forskellige hjernegrupper er selektivt udsatte. Mere specifikt antyder morfologien og placeringen af celler i entorhinal cortex og hippocampus, der akkumuleres tau [...], at exciterende neuroner fortrinsvis påvirkes. ”
Efter dette fund udarbejdede forskerne genetiske analyser baseret på data fra mennesker, der hverken havde Alzheimers sygdom eller andre neurologiske problemer.
Efterforskerne bemærkede nogle vigtige genetiske forskelle mellem de exciterende og hæmmende neuroner, som de mener kunne forklare, hvorfor førstnævnte er mere udsat for tau-aggregering.
Kunne gener forklare fænomenet?
Specifikt fandt forskerne, at et gen, BAG3, som regulerer clearance af tau-protein i hjernen, kan tilvejebringe nøglen til exciterende neurons følsomhed over for toksisk plakdannelse.
BAG3 udtrykket, forklarer holdet, var meget højere i neuronale celler end i ikke-neuronale celler. Blandt neuroner var udtrykket højest i den hæmmende type, hvilket tyder på, at dette kunne forklare deres reducerede sårbarhed over for tau-aggregater.
"Vi tror, at der er en virkelig tidlig, iboende forskel i hjernecellerne, der er tilbøjelige til akkumulering af tau-protein, hvilket kan forklare, hvorfor kun visse neuroner og hjerneområder er sårbare over for dette problem i de tidlige Alzheimers," siger Fu.
”Hvis vi kan finde ud af de molekylære determinanter, der ligger til grund for sårbarheden over for denne sygdom, vil det hjælpe os med bedre at forstå udviklingen af Alzheimers sygdom og potentielt kunne føre til teknikker til tidlig påvisning og målrettet behandling,” tilføjer han.
I fremtiden sigter forskerne på at fokusere på, hvordan interaktioner mellem visse gener kan påvirke Alzheimers-specifikke mekanismer og forbedre hjernecellernes sårbarhed over for toksiske plaques.
Efterforskerne bemærker, at andre hjerneceller end neuroner sandsynligvis også spiller en vigtig rolle i udviklingen af neurodegenerative tilstande, inklusive Alzheimers.
”Andre hjerneceller, herunder mikroglia, astrocytter og oligodendrocytter, har også vist sig at spille vigtige roller i udviklingen af Alzheimers sygdom,” bemærker Fu og tilføjer, ”Vi er meget interesserede i at forstå, hvordan disse celler kommunikerer med hinanden og påvirker visse neurons sårbarhed. ”
Forskeren forklarer: "Miljøfaktorer, hjerneskade, diabetes, søvnmangel, depression og andre eksterne faktorer har også været forbundet med øget sårbarhed over for Alzheimers," fortsætter, "Vi vil forstå, hvordan indre forskelle interagerer med disse påvirkninger udefra."
