Αλτσχάιμερ: Πώς η tau διαταράσσει τα εγκεφαλικά κύτταρα;
Οι επιστήμονες έχουν βρει έναν προηγουμένως άγνωστο μηχανισμό στον οποίο η πρωτεΐνη tau, η οποία εμπλέκεται στη νόσο του Αλτσχάιμερ, βλάπτει τα εγκεφαλικά κύτταρα παρεμβαίνοντας στις εσωτερικές επικοινωνίες τους.
Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση αυτής της πιο συνηθισμένης αιτίας της άνοιας, χαρακτηριστικό της οποίας είναι η συσσώρευση μπερδεμένων νημάτων πρωτεΐνης tau στον εγκέφαλο.
Το εύρημα θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για το Αλτσχάιμερ και άλλες ασθένειες που καταστρέφουν προοδευτικά τον εγκεφαλικό ιστό, καταλήγουν οι ερευνητές σε ένα έγγραφο σχετικά με τη δουλειά τους που εμφανίζεται τώρα στο περιοδικό. Νευρώνας.
Επιστήμονες από το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (MGH) στο Τσάρλεσταουν και την Ιατρική Σχολή Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, MD, οδήγησαν τη μελέτη, η οποία ξεκίνησε να διερευνήσει πώς η πρωτεΐνη tau μπορεί να συμβάλει στη βλάβη των εγκεφαλικών κυττάρων.
Η νόσος του Alzheimer δεν εξαφανίζεται και επιδεινώνεται με την πάροδο του χρόνου. Είναι η έκτη πιο συχνή αιτία θανάτου σε ενήλικες στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου εκτιμάται ότι η ασθένεια εκτιμάται σε 5,7 εκατομμύρια άτομα.
Οι ακριβείς αιτίες του Alzheimer είναι ακόμη άγνωστες
Αυτό που προκαλεί την νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας εξακολουθεί να αποτελεί μυστήριο για την επιστήμη. Τα στοιχεία δείχνουν ότι εμπλέκεται ένας συνδυασμός περιβάλλοντος, γονιδίων και τρόπου ζωής, με διαφορετικούς παράγοντες να έχουν διαφορετικά επίπεδα επιρροής σε διαφορετικούς ανθρώπους.
Οι περισσότερες περιπτώσεις Αλτσχάιμερ δεν εμφανίζουν συμπτώματα έως ότου τα άτομα είναι 60 ετών και άνω. Ο κίνδυνος να πάρετε την ασθένεια αυξάνεται γρήγορα με την ηλικία μετά από αυτό.
Μελέτες εγκεφάλου ατόμων με τη νόσο - μαζί με μεταθανάτιες αναλύσεις του εγκεφαλικού ιστού - έχουν αποκαλύψει πολλά για το πώς αλλάζει και βλάπτει τον εγκέφαλο το Αλτσχάιμερ.
Οι αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία περιλαμβάνουν: φλεγμονή. συρρίκνωση σε ορισμένες περιοχές του εγκεφάλου. δημιουργία ασταθών, βραχύβια μόρια γνωστά ως ελεύθερες ρίζες · και διακοπή της παραγωγής κυτταρικής ενέργειας.
Ο εγκέφαλος ενός ατόμου με νόσο του Alzheimer έχει επίσης δύο διακριτικά χαρακτηριστικά: πλάκες αμυλοειδούς πρωτεΐνης που σχηματίζονται μεταξύ των κυττάρων και σύγχυση της πρωτεΐνης tau που σχηματίζονται μέσα στα κύτταρα. Η πρόσφατη μελέτη αφορά την τελευταία.
Αλλαγές στη tau συμπεριφορά
Τα εγκεφαλικά κύτταρα, ή οι νευρώνες, έχουν εσωτερικές δομές γνωστές ως μικροσωληνίσκοι που υποστηρίζουν το κύτταρο και τη λειτουργία του. Είναι πολύ δραστικά συστατικά κυττάρων που βοηθούν στη μεταφορά ουσιών από το σώμα του κυττάρου στα μέρη που το συνδέουν με άλλα κύτταρα.
Στα υγιή εγκεφαλικά κύτταρα, η πρωτεΐνη tau «δεσμεύει και σταθεροποιεί» τους μικροσωληνίσκους. Ο Tau συμπεριφέρεται διαφορετικά, ωστόσο, στη νόσο του Alzheimer.
Οι αλλαγές στη χημεία του εγκεφάλου κάνουν τα μόρια της πρωτεΐνης tau να απομακρύνονται από τους μικροσωληνίσκους και να κολλάνε το ένα στο άλλο.
Τελικά, τα αποσπασμένα μόρια tau σχηματίζουν μακρά νήματα, ή νευροϊνιδιακά μπερδεμένα, που διαταράσσουν την ικανότητα του εγκεφαλικού κυττάρου να επικοινωνεί με άλλα κύτταρα.
Η νέα μελέτη εισάγει την πιθανότητα ότι, στην ασθένεια του Alzheimer, η tau διαταράσσει έναν ακόμη μηχανισμό που περιλαμβάνει την επικοινωνία μεταξύ του πυρήνα του εγκεφαλικού κυττάρου και του σώματός του.
Επικοινωνία με τον πυρήνα των κυττάρων
Ο πυρήνας των κυττάρων επικοινωνεί με το υπόλοιπο κύτταρο χρησιμοποιώντας δομές που ονομάζονται πυρηνικοί πόροι, οι οποίοι περιλαμβάνουν περισσότερες από 400 διαφορετικές πρωτεΐνες και ελέγχουν την κίνηση των μορίων.
Μελέτες σχετικά με τις αιτίες της αμυοτροφικής πλευρικής σκλήρυνσης, του μετωπιαίου και άλλων τύπων άνοιας έχουν δείξει ότι κατά κάποιο τρόπο εμπλέκονται ελαττώματα σε αυτούς τους πυρηνικούς πόρους.
Η πρόσφατη μελέτη αποκαλύπτει ότι ζωικά και ανθρώπινα κύτταρα με νόσο του Αλτσχάιμερ έχουν ελαττωματικούς πυρηνικούς πόρους και ότι το σφάλμα συνδέεται με τη συσσώρευση tau στα εγκεφαλικά κύτταρα.
«Υπό συνθήκες ασθένειας», εξηγεί ο συν-ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Bradley T. Hyman, διευθυντής της μονάδας του Alzheimer στο MGH, «φαίνεται ότι η tau αλληλεπιδρά με τον πυρηνικό πόρο και αλλάζει τις ιδιότητές της».
Αυτός και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν ότι η παρουσία tau διαταράσσει την ομαλή δομή των πυρηνικών πόρων που περιέχουν την κύρια δομική πρωτεΐνη Nup98. Στα κύτταρα της νόσου του Alzheimer, υπήρχαν λιγότεροι από αυτούς τους πόρους και εκείνοι που ήταν εκεί τείνουν να κολλάνε ο ένας στον άλλο.
«Εσφαλμένα» Nup98
Παρατήρησαν επίσης μια άλλη περίεργη αλλαγή που αφορούσε το Nup98 στα εγκεφαλικά κύτταρα της νόσου του Alzheimer. Σε κύτταρα με συσσωματωμένο tau, το Nup98 «εσφαλμένα» αντί να παραμείνει στον πυρηνικό πόρο.
Αποκάλυψαν ότι αυτό το χαρακτηριστικό ήταν υπερβολικό στον εγκέφαλο των ανθρώπων που είχαν πεθάνει με πιο ακραίες μορφές της νόσου του Alzheimer.
Τέλος, όταν πρόσθεσαν ανθρώπινη tau σε ζωντανές καλλιέργειες τρωκτικών εγκεφαλικών κυττάρων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι προκάλεσε εσφαλμένη τοποθέτηση του Nup98 στο κυτταρικό σώμα και διέκοψε τη μεταφορά μορίων στον πυρήνα.
Αυτό ήταν απόδειξη μιας «λειτουργικής σχέσης» μεταξύ της παρουσίας της πρωτεΐνης tau και της βλάβης στον πυρηνικό μηχανισμό μεταφοράς.
Οι συγγραφείς σημειώνουν, ωστόσο, ότι δεν είναι σαφές εάν η αλληλεπίδραση Nup98-tau που αποκαλύφθηκε στη μελέτη συμβαίνει μόνο λόγω ασθένειας ή εάν είναι ένας φυσιολογικός μηχανισμός που συμπεριφέρεται με ακραίο τρόπο υπό συνθήκες ασθένειας.
Καταλήγουν:
«Συνολικά, τα δεδομένα μας παρέχουν έναν μη συμβατικό μηχανισμό για νευροεκφυλισμό που προκαλείται από ταυ».
