Alzheimerin tauti: Solujen "voimalaitoksen" suojaaminen voi ruokkia uutta hoitoa
Mitokondrioiden loukkaantuminen - pienet voimalaitokset solujen sisällä, jotka tarjoavat heille energiaa - laukaisee tapahtumia, jotka tapahtuvat varhaisessa vaiheessa Alzheimerin taudissa ja voivat tarjota lupaavan hoidon kohteen.
Joten päättää lehdessä julkaistun uuden tutkimuksen Alzheimerin tauti ja dementia mikä osoittaa kuinka oligomeerinen amyloidi beeta - erittäin myrkyllinen proteiini - häiritsee mitokondrioita.
Tutkimus paljastaa myös, kuinka esikäsittely voi suojata ihmisen aivosoluja tällaisilta vaurioilta.
"Mitokondrit", sanoo pääkirjoittaja Dr. Diego Mastroeni, apulaisprofessori Arizonan osavaltion yliopistosta Tempessä, "ovat tärkein energialähde aivosoluissa ja energia-aineenvaihdunnan puutteiden on osoitettu olevan yksi varhaisimmista tapahtumista Alzheimerin taudissa patobiologia. "
Alzheimerin tauti on tuhoisa sairaus, joka tuhoaa aivokudoksen ja ryöstää ihmisiltä kyvyn ajatella, muistaa, tehdä päätöksiä, seurustella ja elää itsenäisesti.
Se on yleisin dementian muoto ja kuudes johtava kuolinsyy Yhdysvalloissa, jossa sairaus on yli viidellä miljoonalla ihmisellä.
Alzheimerin taudin taakka Yhdysvalloissa kasvaa väestön ikääntyessä. Alzheimerin taudin ja muiden dementioiden kustannusten odotetaan nousevan 259 miljardista dollarista 1,1 biljoonaan dollariin vuosina 2017-2050.
Edetessään tauti muuttaa aivojen biologiaa ja kemiaa aiheuttaen hermosolujen tai hermosolujen häviämisen ja kudosten kutistumisen.
Tällä hetkellä ei ole parannuskeinoa tai tehokasta hoitoa, joka hidastaisi merkittävästi Alzheimerin taudin etenemistä.
Varhaisen kudosmuutoksen merkkien tiedetään olevan junassa ennen Alzheimerin taudin käyttäytymisoireiden ilmaantumista; joistakin vahvista teorioista huolimatta tarkat syyt ovat edelleen mysteeri.
Amyloidi beeta ja Alzheimerin tauti
Hallitseva teoria Alzheimerin taudin alkuperästä ehdottaa, että amyloidi-beetaksi kutsuttujen tahmeiden proteiinifragmenttien kertyminen käynnistää aivoissa tapahtumaketjun, joka johtaa tautiin.
Tärkein todiste tämän amyloiditeorian tueksi on, että Alzheimerin taudissa kuolleiden ihmisten aivojen ruumiinavauksissa on kaksi erilaista epänormaalin proteiinikertymisen tyyppiä: solmuja solujen sisällä ja solujen välisiä plakkeja.
Nämä Alzheimerin taudin tunnusmerkit on löydetty pääasiassa hippokampuksesta, neokorteksista ja muista aivojen osista, jotka istuvat aivokuoren alla ja ovat tärkeitä ajattelun, muistin ja oppimisen kannalta.
Uuden tutkimuksen kirjoittajat sanovat kuitenkin, että kun tutkimus on syventänyt tautia ja sen mahdollisia syitä, on ilmennyt ongelmia amyloiditeorian kanssa.
Yksi ongelma koskee todisteiden epäjohdonmukaisuuksia. Esimerkiksi joissakin tutkimuksissa on raportoitu, että huolimatta siitä, että heidän aivoissaan on runsaasti amyloidiplakkia, joillakin iäkkäillä potilailla ei ollut mitattavissa olevia ajattelun ja muistin puutteita, kun taas toiset potilaat, joilla on vakavia Alzheimerin taudin oireita, ovat osoittaneet vain vähän epänormaalin amyloidiproteiinin kertymistä .
Toinen syy kyseenalaistaa amyloiditeoria on, että kokeelliset lääkkeet, jotka kohdistuvat amyloidiin keinona hoitaa Alzheimerin tautia, ovat osoittaneet pettymyksiä kliinisissä tutkimuksissa eivätkä ole pysäyttäneet laskua.
Nämä kysymykset ja ongelmat ovat saaneet tutkijat väittämään, että plakkeja ja vyyhtiä syntyy todennäköisesti Alzheimerin taudin myöhemmissä vaiheissa ja että mukana on muita laukaisijoita.
Mitokondrioiden rooli?
Mitokondriot ovat pieniä osastoja solujen sisällä, joissa happi ja ravintoaineet muuttuvat adenosiinitrifosfaatiksi (ATP), joka on tärkein polttoaineen lähde solutoiminnassa.
"Vuosikymmenien tutkimus" on paljastanut, että nämä solukonevoimalaitteet eroavat toisistaan Alzheimerin ja terveiden aivojen välillä.
Tämä on johtanut näkemykseen, että mitokondrioilla on tärkeä rooli Alzheimerin taudissa paitsi sairauksien aiheuttajina myös tautien kuljettajina.
Nykyinen keskustelu vaihtelee ehdotuksesta, että amyloidi beeta aiheuttaa mitokondrioiden toimintahäiriöitä, ehdotukseen siitä, että mitokondrioiden muutosten "kaskadi" korvaa amyloidi beetan kehityksen.
Toinen keskustelun väite ehdottaa, että Alzheimerin taudissa amyloidi-beetan "erittäin myrkyllinen" muoto - oligomeerinen amyloidi-beeta - kiihdyttää iän myötä luonnollisesti tapahtuvaa mitokondrioiden laskua.
Uusi tutkimus, jossa tutkitaan oligomeerisen amyloidi-beetan vaikutusta aivosolujen mitokondrioihin, antaa uutta näyttöä tähän suuntaan.
Todisteet mitokondrioiden häiriöistä
Tutkimusta varten tohtori Mastroeni ja kollegat poimivat pyramidaaliset neuronit hippokampuksesta Alzheimerin tautiin kuolleiden potilaiden aivoissa.
Pyramidaalisia neuroneja on kuvattu aivojen "liikkeentekijöiksi ja ravistajiksi", ja ne ovat tärkeitä kognitiivisen prosessoinnin kannalta. Aivoja tuhlaavien tautien, kuten Alzheimerin taudin, tiedetään tappavan suhteettomasti nämä solut.
Tutkittuaan hipokampuksen pyramidimuronit tutkijat löysivät todisteita - monien mitokondrioiden geenien vähentyneen ilmentymisen muodossa - viittaavan siihen, että oligomeerinen amyloidi-beeta olisi häirinnyt niiden mitokondrioita.
He havaitsivat saman vähentyneen mitokondrioiden geenien ilmentymisen, kun ne altistivat solut ihmisen neuroblastoomasolulinjasta myrkylliselle proteiinille.
Muun tyyppiset solut - kuten astrosyytti- ja mikroglia-solut -, jotka on uutettu saman Alzheimerin taudista kärsivien aivojen hippokampuksesta, eivät osoittaneet merkkejä heikentyneistä mitokondrioista. Astrosyytti- ja mikroglia-solut tarjoavat tukea, kuten kemiallisen tasapainon ylläpitäminen ja ravinteiden saanti.
Esikäsittely voi suojata hermosoluja
Toisessa kokeiden sarjassa tutkijat käsittelivät laboratoriossa ihmisen hermosoluja yhdisteellä, joka on rakenteellisesti samanlainen kuin CoQ10, jonka tiedetään lisäävän ATP: tä ja rajoittavan oksidatiivista stressiä, toinen prosessi, joka voi hajottaa mitokondrioita.
Kun he altistivat esikäsitellyt hermosolut oligomeeriselle amyloidi-beetalle, heillä oli vähäisiä merkkejä mitokondrioiden heikkenemisestä. He ehdottavat, että tämä tulos voisi tasoittaa tietä uusille Alzheimerin taudin hoidoille.
"Tämä tutkimus vahvistaa oligomeerisen amyloidi-beetan myrkyllisyyttä hermosolujen mitokondrioissa ja korostaa suojaavien yhdisteiden merkitystä mitokondrioiden suojaamiseksi oligomeerisen amyloidi-beeta-toksisuuden vaikutuksilta."
Tohtori Diego Mastroeni
