Η φλεγμονή προκαλεί βλάβη στην Αλτσχάιμερ
Οι επιστήμονες έχουν βρει έναν μηχανισμό φλεγμονής που φαίνεται να παίζει βασικό ρόλο στο σχηματισμό των τοξικών πρωτεϊνών tau που χαρακτηρίζουν τις ασθένειες του Αλτσχάιμερ και του εγκεφάλου.
Η νόσος του Alzheimer είναι η πιο κοινή αιτία άνοιας σε ηλικιωμένους ενήλικες. Άλλες μορφές περιλαμβάνουν αγγειακή, σώμα Lewy και άνοια μετωπική πρόσκαιρη (FTD).
Σύμφωνα με εκτιμήσεις από το Εθνικό Ινστιτούτο Γήρανσης, το οποίο είναι ένα από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH), προκύπτει ότι περισσότερα από 5,5 εκατομμύρια άτομα στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν άνοια λόγω της νόσου του Alzheimer.
Ο μηχανισμός που ανακαλύφθηκε πρόσφατα περιλαμβάνει ένα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα που ονομάζεται NLRP3 inflammasome.
Προηγούμενη έρευνα είχε ήδη εντοπίσει τον ζωτικό ρόλο του μεγάλου μορίου στην ενεργοποίηση φλεγμονωδών ουσιών από τη θέση του εντός των ανοσοκυττάρων στον εγκέφαλο.
Στη νέα μελέτη, ερευνητές από το Γερμανικό Κέντρο Νευροεκφυλιστικών Νόσων (DZNE) και το Πανεπιστήμιο της Βόννης, και οι δύο στη Γερμανία, οδήγησαν μια έρευνα μιας διεθνούς ομάδας για το φλεγμονώδες NLRP3 στη νόσο του Alzheimer και το FTD.
Δοκίμασαν δείγματα εγκεφάλου μετά τη σφαγή από άτομα με και χωρίς FTD. Χρησιμοποίησαν επίσης καλλιεργημένα εγκεφαλικά κύτταρα και ποντίκια με χαρακτηριστικά εγκεφαλικά χαρακτηριστικά του Alzheimer και του FTD.
Ο κύριος ερευνητής ήταν ο Michael T. Heneka, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βόννης και διευθυντής του Τμήματος Νευροεκφυλιστικών Νοσημάτων και Γεροντοψυχιατρικής.
Ο καθηγητής Heneka είναι επίσης ο ανώτερος συγγραφέας ενός πρόσφατου Φύση έγγραφο για τα νέα ευρήματα.
Σε αυτό το έγγραφο μελέτης, αυτός και οι συνάδελφοί του περιγράφουν πώς η πρωτεΐνη tau μεταμορφώνεται υπό την επήρεια διαδικασιών φλεγμονής από το ανοσοποιητικό σύστημα του εγκεφάλου.
Μία από τις λειτουργίες που εκτελούν οι πρωτεΐνες tau σε υγιείς εγκέφαλους είναι η σταθεροποίηση του σκελετού του νευρικού κυττάρου ή του νευρώνα.
Ωστόσο, στο Alzheimer και στο FTD, οι πρωτεΐνες tau υφίστανται χημικές αλλαγές που τις κάνουν να απομακρύνονται από τον σκελετό των κυττάρων και να κολλάνε μεταξύ τους. Χωρίς μηχανική σταθερότητα, το κύτταρο τελικά χάνεται.
Υπερφωσφορυλίωση
Αυτό που κάνει τις πρωτεΐνες tau να αποσυνδέονται από τα ικριώματα των κυττάρων και να κολλάνε μεταξύ τους είναι μια διαδικασία που ονομάζεται υπερφωσφορυλίωση που αλλάζει τη χημική σύνθεση και τη συμπεριφορά των πρωτεϊνικών μορίων.
Η φωσφορυλίωση είναι ένας βασικός ρυθμιστής της δραστικότητας των πρωτεϊνών στα κύτταρα. Περιλαμβάνει την προσθήκη και απομάκρυνση φωσφορικών ομάδων (Ρ04) στο πρωτεϊνικό μόριο.
Η υπερφωσφορυλίωση σημαίνει ότι το μόριο πρωτεΐνης είναι κορεσμένο με προστιθέμενες φωσφορικές ομάδες (ΡΟ4). Σε αυτήν την κατάσταση, η πρωτεΐνη μπορεί να συμπεριφέρεται με πολύ διαφορετικό τρόπο από το φυσιολογικό.
Τα νέα ευρήματα αποκαλύπτουν ότι το φλεγμονώδες NLRP3 ενεργοποιεί τα ένζυμα που κορεσθούν οι πρωτεΐνες tau με φωσφορικό στο βαθμό που αποσπώνται από τον σκελετό των κυττάρων και σχηματίζονται σε συστάδες.
«Φαίνεται ότι οι φλεγμονώδεις διεργασίες που προκαλούνται από το φλεγμονώδες είναι κεντρικής σημασίας για τις περισσότερες, αν όχι όλες, νευροεκφυλιστικές ασθένειες με παθολογία tau», λέει ο καθηγητής Heneka.
Η ομάδα προτείνει ότι ο μηχανισμός σχετίζεται ιδιαίτερα με τη νόσο του Alzheimer. Υπάρχουν δύο διακριτικά χαρακτηριστικά στη νόσο του Αλτσχάιμερ: τοξικές πλάκες β-αμυλοειδούς πρωτεΐνης που σχηματίζονται μεταξύ εγκεφαλικών κυττάρων και σύγχυση συσσωματωμένης πρωτεΐνης ταυ που σχηματίζονται μέσα στα κύτταρα.
Επιπλέον, οι β-αμυλοειδείς πλάκες αρχίζουν να σχηματίζονται κατά τα πρώτα στάδια του Alzheimer, προτού οι πρωτεΐνες tau αρχίσουν να συσσωρεύονται.
Προηγούμενη εργασία από κάποια ομάδα είχε ήδη εμπλακεί στο φλεγμονώδες NLRP3 ως προαγωγός της συσσώρευσης βήτα-αμυλοειδούς.
Λείπει σύνδεσμος μεταξύ βήτα-αμυλοειδούς και tau
Η συνένωση των δύο σειρών ευρημάτων αποκαλύπτει ότι το φλεγμονώδες NLRP3 είναι ένας κοινός παράγοντας για το σχηματισμό πλακών β-αμυλοειδούς και τα ταγμάτων.
«Τα αποτελέσματά μας υποστηρίζουν την υπόθεση του αμυλοειδούς καταρράκτη για την ανάπτυξη του Alzheimer», εξηγεί ο καθηγητής Heneka.
«Σύμφωνα με αυτήν την υπόθεση», συνεχίζει, «οι εναποθέσεις του [βήτα-αμυλοειδούς] οδηγούν τελικά στην ανάπτυξη της παθολογίας tau και έτσι στον κυτταρικό θάνατο».
Προτείνει ότι το φλεγμονώδες είναι ο «αποφασιστικός κρίκος που λείπει» που γεφυρώνει τις διεργασίες νόσου του βήτα-αμυλοειδούς και του tau. «Περνάει το μπαστούνι, για να το πούμε», σχολιάζει.
Η ομάδα εξετάζει αυτά τα ευρήματα που οδηγούν σε νέους τρόπους αντιμετώπισης του Alzheimer και του FTD στοχεύοντας τη διαδικασία μετασχηματισμού tau.
Ο καθηγητής Heneka πιστεύει ότι θα πρέπει να είναι δυνατόν να αναπτυχθούν φάρμακα που στοχεύουν στην παθολογία μεταβάλλοντας την ανοσοαπόκριση.
«Με την ανάπτυξη της παθολογίας tau, οι ψυχικές ικανότητες μειώνονται όλο και περισσότερο. Επομένως, εάν θα μπορούσε να περιοριστεί η παθολογία, αυτό θα ήταν ένα σημαντικό βήμα προς μια καλύτερη θεραπεία ».
Καθ. Michael T. Heneka
