Entschlüsselung Der Plaques Der Alzheimer-Krankheit
Entschlüsselung Der Plaques Der Alzheimer-Krankheit

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Video: Frühzeitige Diagnose der Alzheimer-Krankheit 2022, Dezember
Anonim

Könnte die Plaquebildung im Gehirn eher die Ursache als das Ergebnis der schwächenden neurogenerativen Störung sein?

Der einzige Weg, um zu bestätigen, dass jemand an Alzheimer leidet, von dem schätzungsweise fünf Millionen Amerikaner betroffen sind, besteht darin, in sein Gehirn zu spähen und Plaque zu sehen, der sich zwischen den verdrehten Enden der betroffenen Nervenzellen befindet. Leider können diese Marker nur während postmortaler Untersuchungen angezeigt werden.

Bisher sind sich die Forscher nicht sicher, ob diese Bündel (hergestellt aus einem Proteinfragment namens Amyloid Beta) alle Symptome der Alzheimer-Demenz verursachen. Frühere Arbeiten haben zu unterschiedlichen Theorien darüber geführt, wann sich Plaque im von Alzheimer zerstörten Gehirn bildet: Eine Ansicht besagt, dass sie die Ursache der Krankheit sind, Proteinablagerungen sich entwickeln und die Funktionen von Axonen und Dendriten stören (Projektionen, die vom sendenden Zellkörper ausgehen bzw. Nachrichten empfangen). Die Gegentheorie geht davon aus, dass sie sich daraus entwickeln; Betroffene Neuronen pumpen einen Überschuss an Amyloid-Vorläuferprotein (dem vollständigen Proteinstreifen, aus dem Amyloid-Beta stammt) aus, verändern die Form von Axonen und Dendriten (zusammen als "Neuriten" bezeichnet) und führen schließlich zu störenden Plaque-Ablagerungen.

Forscher berichten in Nature, dass sie eine Studie mit einer neuen Visualisierungstechnik an einer Mausrinde (den äußeren Schichten des Gehirns) durchgeführt haben, die darauf hinweist, dass die Plaque tatsächlich Störungen der Botenstoffe der Neuronen vorausgehen kann. Darüber hinaus zeigt sich, dass sich Plaque schnell ansammelt und innerhalb von 48 Stunden signifikant genug wird, um die normale neuronale Funktion zu blockieren und innerhalb einer Woche eine Entzündung (die erste Verteidigungslinie des Immunsystems) auszulösen.

"Als wir die Plaquebildung beobachteten, sahen wir diese dystrophischen Neuriten vor der Plaque nicht", sagt Studienmitautor Bradley Hyman, Direktor der Alzheimer-Abteilung am Massachusetts General Institute for Neurodegenerative Disease. "Natürlich spielt sich die gesamte Krankheit, wenn man an den gesamten Kortex denkt, sehr langsam ab, aber jedes Plaquebildungsereignis spielt sich sehr schnell ab."

Die Forscher beobachteten auch, dass innerhalb eines Tages nach Plaquebildung Gliazellen (Zellen des nichtneuronalen Nervensystems, die zur Unterstützung und Aufrechterhaltung von Neuronen beitragen) um den Raum rennen, um zusätzlichen Proteinaufbau zu verhindern. Bisher waren sich die Wissenschaftler der Rolle von Gliazellen nicht sicher, dh ob sie die Plaquebildung verlangsamten oder beschleunigten.

Um diese Beobachtungen zu machen, verwendeten Hyman und seine Kollegen ein ausgeklügeltes neues Visualisierungswerkzeug namens "konfokale Multiphotonenlaser-Mikroskopie". Im Wesentlichen ermöglicht die Technologie dem Team, das Gehirn mit langwelligem Licht zu zerlegen und dann einen Drilldown durchzuführen und tief in das Gehirn zu schauen, ohne physische Veränderungen zu verursachen. Auf diese Weise konnten sie Plaque verfolgen, wie er sich in Mäusen bildete, die gentechnisch verändert wurden, um ihn zu entwickeln.

Larry Goldstein, Professor für Zell- und Molekularmedizin an der University of California in San Diego, sagt, dass niemand vermutet hat, dass sich Plaque so schnell bildet und dennoch so stabil bleibt (ohne von der Glia gereinigt zu werden). Seine und die anderer Forschungen stützen jedoch die Idee, Neuriten chemisch zu transportieren, die der Plaquebildung vorausgehen. "Ich denke nicht, dass [die neue Arbeit] notwendigerweise nicht mit dem übereinstimmt, was wir sagen. … Die Regionen, in denen wir Anomalien sahen, waren keine Regionen, die normalerweise Plaques haben", sagt er. "Es gibt andere wichtige zelluläre Veränderungen bei Alzheimer-ähnlichen Modellen, die nichts mit Plaque zu tun haben, sondern mit Transport."

Hyman plant, weiterhin zu untersuchen, wie sich Plaque so schnell bildet (zumindest im Kortex) und ob sich kleinere Plaque-Komplexe zusammenschließen, um sie zu bilden. Er plant auch zu untersuchen, was unmittelbar nach der Ansammlung von Plaque passiert, insbesondere wie oder ob sie die normale neuronale Aktivität stören. "Wenn Sie verstehen würden, was dieses anfängliche Niederschlagsereignis verursacht hat", sagt Hyman, "denke ich, dass dies ein therapeutisches Ziel wäre."

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