Vnetje povzroča tau škodo pri Alzheimerjevi bolezni
Znanstveniki so ugotovili vnetni mehanizem, ki ima ključno vlogo pri tvorbi toksičnih beljakovin tau, ki so značilne za Alzheimerjevo in druge možganske bolezni.
Alzheimerjeva bolezen je najpogostejši vzrok demence pri starejših odraslih. Druge oblike vključujejo vaskularno, Lewyjevo telo in frontotemporalno demenco (FTD).
Ocene Nacionalnega inštituta za staranje, ki je eden od nacionalnih zdravstvenih inštitutov (NIH), kažejo, da ima več kot 5,5 milijona ljudi v ZDA demenco zaradi Alzheimerjeve bolezni.
Novoodkriti mehanizem vključuje beljakovinski kompleks, imenovan vnetni NLRP3.
Prejšnje raziskave so že ugotovile življenjsko pomembno vlogo velike molekule pri sprožanju vnetnih snovi s njihove lokacije znotraj imunskih celic v možganih.
V novi študiji so raziskovalci iz Nemškega centra za nevrodegenerativne bolezni (DZNE) in univerze v Bonnu, obe v Nemčiji, vodili mednarodno skupinsko preiskavo vnetja NLRP3 pri Alzheimerjevi bolezni in FTD.
Testirali so posmrtne vzorce možganov pri ljudeh s FTD in brez nje. Uporabili so tudi gojene možganske celice in miši z značilnimi možganskimi značilnostmi Alzheimerjeve bolezni in FTD.
Glavni preiskovalec je bil Michael T. Heneka, profesor na univerzi v Bonnu in direktor oddelka za nevrodegenerativne bolezni in gerontopsihiatrijo.
Profesor Heneka je tudi starejši avtor nedavnega Narava članek o novih ugotovitvah.
V tem študijskem prispevku s sodelavci opisuje, kako se beljakovine tau pretvarjajo pod vplivom vnetnih procesov iz možganskega imunskega sistema.
Ena od funkcij, ki jo beljakovine tau opravljajo v zdravih možganih, je pomagati stabilizirati okostje živčne celice ali nevrona.
Vendar pa pri Alzheimerjevi bolezni in FTD beljakovine tau doživljajo kemične spremembe, zaradi katerih se odmaknejo od celičnega okostja in se namesto tega držijo drug drugega. Brez mehanske stabilnosti celica sčasoma propade.
Hiperfosforilacija
Zaradi česar se beljakovine tau ločijo od celičnih odrov in se držijo drug drugega, je postopek, imenovan hiperfosforilacija, ki spremeni kemično sestavo in vedenje beljakovinskih molekul.
Fosforilacija je ključni regulator beljakovinske aktivnosti v celicah. Vključuje dodajanje in odstranjevanje fosfatnih (PO4) skupin na beljakovinski molekuli.
Hiperfosforilacija pomeni, da je molekula beljakovin nasičena z dodanimi fosfatnimi (PO4) skupinami. V tem stanju se beljakovine lahko obnašajo povsem drugače kot običajno.
Nove ugotovitve razkrivajo, da vnetje NLRP3 sproži encime, ki nasičijo beljakovine tau s fosfatom do te mere, da se ločijo od celičnega okostja in tvorijo grudice.
"Zdi se, da so vnetni procesi, ki jih posreduje vnetje, osrednjega pomena za večino, če ne celo za nevrodegenerativne bolezni s tau patologijo," pravi prof. Heneka.
Skupina predlaga, da je mehanizem še posebej pomemben za Alzheimerjevo bolezen. Pri Alzheimerjevi bolezni sta dve značilni značilnosti: toksični plaki beta-amiloidnega proteina, ki nastanejo med možganskimi celicami, in zapleti strde beljakovin tau, ki nastanejo znotraj celic.
Poleg tega se beta-amiloidni plaki začnejo tvoriti v zgodnjih fazah Alzheimerjeve bolezni, preden se beljakovine tau začnejo gruditi.
Prejšnja dela nekaterih članov ekipe so že vpletala vnetje NLRP3 kot spodbujevalca kopičenja beta-amiloida.
Manjka povezava med beta-amiloidom in tau
Združevanje obeh sklopov ugotovitev razkriva, da je vnetje NLRP3 pogost dejavnik pri nastajanju beta-amiloidnih plakov in tau zapletov.
"Naši rezultati podpirajo hipotezo o amiloidni kaskadi za razvoj Alzheimerjeve bolezni," pojasnjuje prof. Heneka.
"Glede na to hipotezo," nadaljuje, "nahajališča [beta-amiloida] na koncu privedejo do razvoja tau patologije in s tem do celične smrti."
Predlaga, da je vnetje "odločilni manjkajoči člen", ki premošča bolezenske procese beta-amiloida in tau. "Tako rekoč prenese štafeto," pripomni.
Skupina predvideva, da bodo te ugotovitve vodile do novih načinov zdravljenja Alzheimerjeve bolezni in FTD s ciljanjem na proces transformacije tau.
Profesor Heneka meni, da bi moralo biti mogoče razviti zdravila, ki ciljajo na patologijo tau s spreminjanjem imunskega odziva.
»Z razvojem tau patologije duševne sposobnosti vedno bolj upadajo. Če bi torej lahko obvladali tau patologijo, bi bil to pomemben korak k boljši terapiji. "
Prof. Michael T. Heneka
