Alzheimerjeva bolezen: Bi lahko usmerjanje tega mehanizma obrnilo upadanje spomina?
Nov genetski pristop, ki popravlja prekinjene povezave med možganskimi celicami, bi lahko privedel do zdravljenja, ki obnovi spominsko sposobnost pri Alzheimerjevi bolezni.
Novi pristop spreminja spremembe v izražanju genov, ki se običajno pojavijo v poznejših fazah bolezni.
Znanstveniki z državne univerze v New Yorku v Buffalu so pokazali, kako je metoda lahko pri miših obrnila upad Alzheimerjevega spomina.
Veliko genetskih raziskav o vzrokih Alzheimerjeve bolezni se osredotoča na spremembe v DNK genov.
Nova študija pa se osredotoča na epigenetiko, ki zadeva mehanizme, ki lahko vklapljajo in izklapljajo gene, ne da bi motili njihovo kodo DNA.
Članek o delu je zdaj objavljen v reviji Možgani.
"V tem prispevku," pravi starejši avtor študije dr. Zhen Yan, profesor na Oddelku za fiziologijo in biofiziko, "nismo ugotovili le epigenetskih dejavnikov, ki prispevajo k izgubi spomina, našli smo tudi načine da jih začasno obrne v živalski model [Alzheimerjeve bolezni]. "
Alzheimerjeva bolezen in izguba sinaps
Alzheimerjeva bolezen je glavni vzrok za demenco. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) ima med 60 in 70 odstotkov od 50 milijonov ljudi po vsem svetu, ki živijo z demenco, Alzheimerjevo bolezen.
Večina ljudi, ki razvijejo Alzheimerjevo bolezen, začnejo imeti simptome med 60. in 70. letom starosti. Težko si bodo zapomnili, razmišljali in opravljali preproste vsakodnevne naloge. Sčasoma ne bodo mogli živeti samostojno.
Čeprav strokovnjaki ne razumejo popolnoma vzrokov za Alzheimerjevo bolezen, predlagajo, da se razvije zaradi kombinacije genov, okolja in življenjskega sloga.
Ena od značilnosti Alzheimerjeve bolezni je vrsta poškodbe možganov, ki vodi do izgube sinaps, ki so stičišča med nevroni ali možganskimi celicami.
Signali iz ene celice prehajajo v drugo s pomočjo kemičnih sporočil, imenovanih nevrotransmiterji, ki prečkajo vrzel v sinapsi.
Epigenetika in glutamatni receptorji
Da bi komunikacija med sinapsami delovala učinkovito, potrebujejo možganske celice obilo specializiranih proteinov, imenovanih receptorji. Eden od teh, glutamatni receptor, je ključnega pomena za kratkoročni spomin in učenje, pravi Yan.
Zdi se, da se najpomembnejši upad spomina in miselnih sposobnosti zgodi v poznejših fazah Alzheimerjeve bolezni, glavni razlog za to pa je izguba glutamatnih receptorjev.
"Ugotovili smo, da je pri Alzheimerjevi bolezni," pojasnjuje Yan, "številne podenote glutamatnih receptorjev v čelni skorji nižje regulirane in motijo vzbujevalne signale, kar poslabša delovni spomin."
Dodaja, da se epigenetske spremembe, ki se pojavijo pri Alzheimerjevi bolezni, ponavadi pojavijo v poznejših fazah bolezni. Takrat se ljudje borijo, da bi obdržali nove informacije in doživeli "najbolj dramatičen kognitivni upad."
Različni epigenetski mehanizmi lahko vklapljajo in izklapljajo gene ali nadzirajo ali zmanjšujejo njihovo izražanje.
Nekateri mehanizmi lahko na primer nanesejo kemične oznake na DNK gena ali spremenijo strukturo njegove embalaže, tako da so deli njegove DNK bolj ali manj dostopni celičnim procesom.
Kjer genske kode za beljakovine privedejo do uravnavanja ali zmanjšanja regulacije, celice tvorijo več ali manj beljakovin.
Raziskovalci so odkrili, da je vrsta epigenetskega mehanizma, ki je povzročil zmanjšanje glutamatnih receptorjev, embalažo, ki se imenuje "represivna modifikacija histona".
Našli so dokaze o povečani represivni modifikaciji histona v mišjem modelu Alzheimerjeve bolezni in v postmortalnih tkivih ljudi z boleznijo.
Epigenetski mehanizem gen uravnava in zmanjšuje proizvodnjo glutamatnih receptorjev. To "vodi do izgube sinaptične funkcije in pomanjkanja spomina," pravi Yan.
Nova navodila za zdravljenje možganskih bolezni
Ker obstajajo encimi, ki nadzorujejo represivno modifikacijo histona, ugotovitve kažejo, da bi lahko zdravila, ki jih ciljajo, obetavna kandidata za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni.
Pri nadaljnjem delu z modeli mišk je ekipa potrdila, da je verjetno tako.
Injiciranje živali s spojinami, ki blokirajo encime, je privedlo do izboljšav delovnega, prostorskega in prepoznavnega spomina, ki je trajal približno 1 teden.
Izboljšave so sovpadale tudi z "okrevanjem izražanja in delovanja glutamatnih receptorjev v čelni skorji," pripomni Yan.
Alzheimerjeva bolezen in druge tovrstne možganske bolezni se redko povezujejo le z enim genom. Običajno so poligenetski, to pomeni, da vključujejo veliko genov, od katerih ima vsak le majhen učinek.
Yan pravi, da bi epigenetski procesi pogosto vplivali na več genov, zato bi lahko ponudili bolj plodne cilje zdravljenja poligenetskih stanj.
"Z epigenetskim pristopom lahko popravimo mrežo genov, ki bodo celice skupaj obnovile normalno stanje in obnovile kompleksno možgansko funkcijo."
Zhen Yan, dr.
