Alzheimeri tõbi: rakkude "jõujaama" kaitsmine võib soodustada uut ravi
Mitokondrite - rakkude sees olevate väikeste jõujaamade, mis annavad neile energiat, vigastus käivitab Alzheimeri tõve varases staadiumis juhtumid ja võib pakkuda paljulubavat ravi eesmärki.
Nii lõpetab ajakirjas avaldatud uus uuring Alzheimeri tõbi ja dementsus see näitab, kuidas oligomeerne amüloid beeta - väga toksiline valk - mitokondreid häirib.
Uuringust selgub ka, kuidas eeltöötlus võib inimese ajurakke selliste kahjustuste eest kaitsta.
"Mitokondrid," ütleb juhtiv autor dr Diego Mastroeni, Tempe Arizona osariigi ülikooli dotsent, "on ajurakkude peamine energiaallikas ja energia metabolismi puudujäägid on osutunud Alzheimeri tõve üheks varasemaks sündmuseks. patobioloogia. "
Alzheimeri tõbi on hävitav haigus, mis hävitab ajukoe ja röövib inimestelt võime mõelda, meeles pidada, otsuseid langetada, suhelda ja iseseisvalt elada.
See on kõige tavalisem dementsuse vorm ja kuues surmapõhjus Ameerika Ühendriikides, kus see haigus on enam kui 5 miljonil inimesel.
Alzheimeri tõve koorem USA-s kasvab elanikkonna vananedes. Alzheimeri ja teiste dementsuste maksumus peaks ajavahemikul 2017–2050 tõusma 259 miljardilt dollarilt 1,1 triljonile dollarile.
Progresseerudes muudab haigus aju bioloogiat ja keemiat, põhjustades närvirakkude ehk neuronite hävimist ja kudede kahanemist.
Praegu pole ravi ega tõhusat ravi, mis aeglustaks oluliselt Alzheimeri tõve progresseerumist.
Koe varajase muutuse tunnused on teadaolevalt rongis enne Alzheimeri tõve käitumuslike sümptomite ilmnemist; hoolimata mõnest tugevast teooriast jäävad täpsed põhjused saladuseks.
Amüloid beeta ja Alzheimeri tõbi
Alzheimeri tõve päritolu kohta domineeriv teooria pakub välja, et kleepuvate valgufragmentide kogumine, mida nimetatakse amüloid beetaks, pani ajus toimuma sündmuste ahela, mis viib selle haiguseni.
Peamine tõend selle amüloiditeooria toetamiseks on see, et Alzheimeri tõvesse surnud inimeste aju lahangutel on kahte tüüpi ebanormaalset valgu kogunemist: rakkudes olevad puntrad ja rakkude vahelised naastud.
Neid Alzheimeri tunnuseid on leitud peamiselt hipokampusest, neokorteksist ja muudest aju osadest, mis asuvad ajukoore all ja on olulised mõtlemise, mälu ja õppimise jaoks.
Kuid kuna uuringud on haiguse ja selle võimalike põhjuste kohta põhjalikumalt uurinud, on amüloiditeooriaga seotud probleemid ilmnenud, ütlevad uue uuringu autorid.
Üks probleem puudutab tõendite vastuolusid. Näiteks on mõned uuringud teatanud, et vaatamata amüloidnaastude suurele esinemisele nende ajus ei ilmnenud mõnel vanemal patsiendil mõõdetavat mõtlemis- ja mälupuudust, samas kui teistel raskete Alzheimeri tõvega sarnaste sümptomitega patsientidel oli amüloidvalgu ebanormaalne kogunemine väga väike .
Teine põhjus amüloiditeooria kahtluse alla seadmiseks on see, et eksperimentaalsed ravimid, mis on suunatud amüloidile kui Alzheimeri tõve ravimisele, on kliinilistes uuringutes näidanud pettumust valmistavaid tulemusi ega suutnud langust peatada.
Need küsimused ja probleemid on pannud teadlasi väitma, et tahvlid ja puntrad tekivad tõenäoliselt Alzheimeri tõve hilisemates etappides ja et sellega on seotud muud käivitajad.
Mitokondrite roll?
Mitokondrid on rakkudes olevad väikesed sektsioonid, milles hapnik ja toitained muunduvad adenosiinitrifosfaadiks (ATP), mis on raku aktiivsuse peamine kütuseallikas.
"Aastakümnete pikkused uuringud" on näidanud, et need mobiilsed jõujaamad erinevad Alzheimeri ja terve aju vahel.
See on viinud arvamusele, et mitokondrid mängivad Alzheimeri tõves olulist rolli mitte ainult haiguste põhjustajatena, vaid ka haiguste põhjustajatena.
Praegune arutelu ulatub soovitusest, et amüloid beeta põhjustab mitokondrite düsfunktsiooni, kuni ettepanekuni, et mitokondrite muutuste „kaskaad” asendab beeta amüloidi arengut.
Veel üks väitlus väitluses pakub välja, et Alzheimeri tõve korral võimendab amüloid beeta "väga mürgine" vorm - tuntud kui oligomeerne amüloid beeta - mitokondrite langust, mis loomulikult vanusega kaasneb.
Uus uuring, milles uuritakse beeta oligomeerse amüloidi mõju ajurakkude mitokondritele, annab selles suunas värskeid tõendeid.
Tõendid mitokondrite häirete kohta
Oma uuringu jaoks eraldasid dr Mastroeni ja tema kolleegid Alzheimeri tõvesse surnud patsientide ajust hipokampusest püramiidsed neuronid.
Püramiidseid neuroneid on kirjeldatud kui aju “liikureid ja raputajaid” ning need on olulised kognitiivse töötlemise jaoks. Aju raiskavad haigused, nagu Alzheimer, hävitavad teadaolevalt neid rakke ebaproportsionaalselt.
Hippokampuse püramiidsete neuronite uurimisel leidsid teadlased tõendeid paljude mitokondrite geenide vähenenud ekspressiooni kujul, mis viitavad sellele, et oligomeerne amüloid beeta oli nende mitokondreid häirinud.
Nad leidsid, et sama vähendatud mitokondrite geenide ekspressioon ilmnes siis, kui nad eksponeerisid inimese neuroblastoomi rakuliinist pärit rakke toksilise valguga.
Sama tüüpi Alzheimeri tõvest mõjutatud aju hipokampusest ekstraheeritud muud tüüpi rakud - näiteks astrotsüütid ja mikrogliarakud - ei näidanud mitokondrite kahjustust. Astrotsüütide ja mikroglia rakud pakuvad sellist tuge nagu keemilise tasakaalu säilitamine ja toitainetega varustamine.
Eeltöötlus võib kaitsta neuroneid
Teises katseseerias töötlesid teadlased laboris inimese neuroneid eelnevalt ühendiga, mis on struktuurilt sarnane CoQ10-ga, mis teadaolevalt võimendab ATP-d ja piirab oksüdatiivset stressi, mis on veel üks protsess, mis võib mitokondreid lagundada.
Kui nad puutusid eeltöödeldud neuronitega kokku oligomeerse amüloidi beetaga, näitasid nad mitokondrite halvenemise märke vähem. Nad pakuvad, et see tulemus võib sillutada teed Alzheimeri tõve uute ravimeetoditeni.
"See uuring tugevdab beeta oligomeerse amüloidi toksilisust neuronaalsetele mitokondritele ja rõhutab kaitsvate ühendite olulisust, et kaitsta mitokondreid oligomeerse amüloidse beeta toksilisuse eest."
Dr Diego Mastroeni
