Alzheimer: Mengkaji sifar di pautan lemah otak
Penyakit Alzheimer adalah bentuk penurunan neurokognitif yang mempengaruhi berjuta-juta orang di seluruh dunia. Punca sebenarnya tidak jelas, tetapi penyelidikan baru menemui mekanisme yang membolehkan Alzheimer terbentuk di otak.
Dalam penyakit Alzheimer, seperti demensia bentuk lain, ciri yang menentukan adalah pengumpulan protein toksik tertentu di otak.
Protein ini bergabung menjadi plak yang mengganggu komunikasi antara sel otak, sehingga meningkatkan masalah kognitif dan masalah lain.
Lebih kerap daripada tidak, para penyelidik mengenal pasti protein beta-amyloid sebagai penyebab utama dalam proses gangguan ini.
Walau bagaimanapun, protein lain, yang disebut tau, sama pentingnya.
Dalam kajian baru, para penyelidik dari serangkaian institusi akademik, termasuk Ohio State University di Columbus, Columbia University Medical Center di New York, NY, dan Cambridge University di United Kingdom, telah mendapati bahawa tau terkumpul di sekitar jenis tertentu sel otak.
Para penyelidik juga mendedahkan bahawa profil genetik tertentu boleh menyebabkan seseorang mengetahui agregasi di sekitar sel-sel tersebut.
Pengarang utama kajian Hongjun (Harry) Fu - kini penolong profesor di Jabatan Neurosains di Ohio State University - dan rakan sekerja melaporkan penemuan mereka dalam makalah yang baru-baru ini diterbitkan di Neurosains Alam.
Sel-sel otak yang paling terdedah
Otak mengandungi pelbagai jenis sel. Dua yang paling penting adalah neuron, yang menyampaikan maklumat dan memainkan peranan penting dalam fungsi kognitif, dan sel glial, yang mempunyai beberapa peranan, termasuk menyokong dan melindungi neuron dan hubungan di antara mereka.
Neuron tergolong dalam dua jenis: rangsangan, yang mencetuskan impuls elektrik, dan penghambatan, yang mengimbangkan aktiviti neuron rangsangan.
Mengkaji fenomena pengumpulan protein tau dalam model tikus, serta otak orang yang telah menerima diagnosis Alzheimer, Fu dan rakan-rakannya mendapati bahawa neuron rangsangan adalah yang paling terdedah kepada kesan mengganggu protein ini.
"Pengumpulan agregat tau yang salah dilipat merupakan ciri utama penyakit Alzheimer dan degenerasi lobar frontotemporal yang berkaitan dengan tau," tulis para penyelidik, sambil menambahkan, "Beberapa jenis neuron dilaporkan sangat rentan pada [penyakit Alzheimer], sindrom Down, dan [degenerasi lobar frontotemporal]. "
"Penyebaran neuron yang rentan terhadap tauopati mengikuti pola berurutan yang menunjukkan bahawa populasi sel di kawasan otak yang berbeza berisiko terpilih. Lebih khusus lagi, morfologi dan lokasi sel-sel dalam korteks entorhinal dan hippocampus yang terkumpul tau […] menunjukkan bahawa neuron rangsangan terpengaruh. ”
Berikutan penemuan ini, para penyelidik menyusun analisis genetik berdasarkan data orang yang tidak mempunyai penyakit Alzheimer atau masalah neurologi lain.
Para penyelidik melihat beberapa perbezaan genetik yang penting antara neuron rangsangan dan penghambat, yang, mereka percaya, dapat menjelaskan mengapa yang pertama lebih terdedah kepada agregasi tau.
Bolehkah gen menerangkan fenomena tersebut?
Secara khusus, para penyelidik mendapati bahawa satu gen, BAG3, yang mengatur pelepasan protein tau di otak, dapat memberikan kunci kepada kerentanan neuron rangsangan terhadap pembentukan plak toksik.
BAG3 ekspresi, kata pasukan, jauh lebih tinggi pada sel-sel neuron daripada sel-sel bukan-neuron. Di antara neuron, ekspresi tertinggi dalam jenis penghambatan, menunjukkan bahawa ini dapat menjelaskan kelemahan mereka terhadap agregat tau.
"Kami fikir ada perbezaan intrinsik yang sangat awal dalam sel otak yang rentan terhadap pengumpulan protein tau, yang mungkin menjelaskan mengapa hanya neuron dan kawasan otak tertentu yang rentan terhadap masalah ini pada awal Alzheimer," kata Fu.
"Sekiranya kita dapat mengetahui faktor penentu molekul yang mendasari kerentanan terhadap penyakit ini, ini akan membantu kita memahami perkembangan penyakit Alzheimer dengan lebih baik dan berpotensi membawa kepada teknik pengesanan awal dan rawatan yang disasarkan," tambahnya.
Di masa depan, para penyelidik bertujuan untuk memberi tumpuan kepada bagaimana interaksi antara gen tertentu dapat mempengaruhi mekanisme khusus Alzheimer dan meningkatkan kerentanan sel otak terhadap plak toksik.
Para penyelidik menyatakan bahawa sel-sel otak selain neuron juga mungkin memainkan peranan penting dalam perkembangan keadaan neurodegeneratif, termasuk Alzheimer.
"Sel-sel otak lain, termasuk mikroglia, astrosit, dan oligodendrocytes, juga didapati memainkan peranan penting dalam perkembangan penyakit Alzheimer," kata Fu, sambil menambahkan, "Kami sangat berminat untuk memahami bagaimana sel-sel tersebut saling berkomunikasi dan mempengaruhi satu sama lain. kerentanan neuron tertentu. "
Penyelidik menjelaskan, "Faktor persekitaran, kecederaan otak, diabetes, kurang tidur, kemurungan, dan faktor luar yang lain juga dikaitkan dengan peningkatan kerentanan terhadap Alzheimer," meneruskan, "Kami ingin memahami bagaimana perbezaan intrinsik berinteraksi dengan pengaruh luar ini."
