Alcheimera slimība: šūnu “spēkstacijas” aizsardzība var veicināt jaunu ārstēšanu
Mitohondriju - niecīgu spēkstaciju šūnu iekšienē, kas tām nodrošina enerģiju, traumas izraisa notikumus, kas Alcheimera slimības sākumā notiek agri, un var piedāvāt daudzsološu ārstēšanas mērķi.
Tātad noslēdz jaunu žurnālā publicēto pētījumu Alcheimera slimība un demence tas parāda, kā oligomērs amiloidīds beta - ļoti toksisks proteīns - izjauc mitohondrijus.
Pētījums arī atklāj, kā pirmapstrāde varētu aizsargāt cilvēka smadzeņu šūnas no šādiem bojājumiem.
"Mitohondrija," saka vadošais autors Dr Diego Mastroeni, docents Arizonas štata universitātē Tempē, "ir galvenais enerģijas avots smadzeņu šūnās, un enerģijas metabolisma trūkumi ir izrādījušies viens no agrākajiem notikumiem Alcheimera slimībā. patobioloģija. ”
Alcheimera slimība ir postoša slimība, kas iznīcina smadzeņu audus un atņem cilvēkiem spēju domāt, atcerēties, pieņemt lēmumus, socializēties un dzīvot patstāvīgi.
Tā ir visizplatītākā demences forma un sestais galvenais nāves cēlonis Amerikas Savienotajās Valstīs, kur vairāk nekā 5 miljoniem cilvēku ir šī slimība.
Alcheimera slimības slogs ASV pieaug, novecojot iedzīvotājiem. Laikā no 2017. līdz 2050. gadam Alcheimera un citu demenci izmaksas pieaugs no 259 miljardiem USD līdz 1,1 triljonam USD.
Progresējot, slimība maina smadzeņu bioloģiju un ķīmiju, izraisot nervu šūnu vai neironu bojāeju un audu samazināšanos.
Pašlaik nav zāļu vai efektīvas ārstēšanas, kas ievērojami palēninātu Alcheimera slimības progresu.
Ir zināms, ka agrīnu audu izmaiņu pazīmes ir vilcienā, pirms parādās Alcheimera slimības uzvedības simptomi; tomēr, neskatoties uz dažām spēcīgām teorijām, precīzi cēloņi joprojām ir noslēpums.
Amiloid beta un Alcheimera slimība
Dominējošā teorija par Alcheimera slimību ierosina, ka lipīgu olbaltumvielu fragmentu, ko sauc par amiloido beta, uzkrāšanās ierosina smadzeņu notikumu ķēdi, kas noved pie slimības.
Galvenie pierādījumi, kas apstiprina šo amiloido teoriju, ir tas, ka ar Alcheimera slimību mirušo cilvēku smadzeņu autopsijām ir divi atšķirīgi patoloģisko olbaltumvielu uzkrāšanās veidi: šuves šūnu iekšienē un plāksnes starp šūnām.
Šīs Alcheimera slimības pazīmes ir atrastas galvenokārt hipokampā, neokorteksā un citās smadzeņu daļās, kas atrodas zem garozas un ir svarīgas domāšanai, atmiņai un mācībām.
Tomēr, tā kā pētījumi ir padziļināti izpētījuši slimību un tās iespējamos cēloņus, ir parādījušās problēmas ar amiloidu teoriju, saka jaunā pētījuma autori.
Viena problēma attiecas uz pierādījumu neatbilstību. Piemēram, dažos pētījumos ir ziņots, ka, neskatoties uz smago amiloido plāksnīšu klātbūtni viņu smadzenēs, dažiem vecākiem pacientiem nav novērojams izmērāms domāšanas un atmiņas deficīts, savukārt citiem pacientiem ar smagiem Alcheimera slimībai līdzīgiem simptomiem ir novērots ļoti maz patoloģiska amiloido olbaltumvielu uzkrāšanās .
Vēl viens iemesls apšaubīt amiloidu teoriju ir tāds, ka eksperimentālās zāles, kuru mērķis ir amiloidīds kā veids, kā ārstēt Alcheimera slimību, klīniskajos pētījumos ir parādījušas vilšanās rezultātus un nav spējušas apturēt samazināšanos.
Šie jautājumi un problēmas ir likuši pētniekiem apgalvot, ka plāksnes un mudžekļi, iespējams, parādās vēlākos Alcheimera slimības posmos un ka ir iesaistīti citi izraisītāji.
Mitohondriju loma?
Mitohondriji ir niecīgi nodalījumi šūnu iekšienē, kuros skābeklis un barības vielas pārveidojas par adenozīna trifosfātu (ATP), kas ir galvenais šūnu darbības degvielas avots.
"Desmitgades pētījumi" ir atklājuši, ka šīs šūnu spēkstacijas atšķiras starp Alcheimera un veselīgajām smadzenēm.
Tas ir radījis viedokli, ka mitohondrijiem ir svarīga loma Alcheimera slimībā ne tikai kā veicinātājiem, bet arī kā slimību virzītājiem.
Pašreizējās debates svārstās no ieteikuma par to, ka amiloida beta izraisa mitohondriju disfunkciju, līdz ierosinājumam, ka mitohondriju izmaiņu “kaskāde” “hierarhiski aizstāj” beta amiloida attīstību.
Cits debašu arguments ierosina, ka Alcheimera slimības gadījumā beta amiloidāta "ļoti toksiska" forma, kas pazīstama kā oligomēru amiloido beta, pastiprina mitohondriju samazināšanos, kas dabiski notiek ar vecumu.
Jaunais pētījums, kurā tiek pētīta beta oligomēru amiloido ietekme uz smadzeņu šūnu mitohondrijām, sniedz jaunus pierādījumus šajā virzienā.
Pierādījumi par mitohondriju traucējumiem
Pētījumam Dr Mastroeni un viņa kolēģi no hipokampa ieguva piramīdveida neironus to pacientu smadzenēs, kuri bija miruši no Alcheimera slimības.
Piramīdveida neironi ir aprakstīti kā smadzeņu “kustinātāji un kratītāji”, un tie ir svarīgi kognitīvai apstrādei. Ir zināms, ka smadzeņu izšķērdēšanas slimības, piemēram, Alcheimera slimība, nesamērīgi iznīcina šīs šūnas.
Pētot hipokampu piramīdveida neironus, pētnieki atrada pierādījumus - daudzu mitohondriju gēnu samazinātas izpausmes veidā -, kas liecinātu, ka oligomēru amiloido beta dēļ tika izjaukti viņu mitohondriji.
Viņi atklāja, ka tāda pati samazināta mitohondriju gēnu ekspresija notika, kad tie pakļāva toksiskās olbaltumvielas šūnām no cilvēka neiroblastomas šūnu līnijas.
Citi šūnu veidi, piemēram, astrocītu un mikrogliju šūnas, kas iegūti no tās pašas Alcheimera slimības skartās smadzenes hipokampa, neliecināja par mitohondriju traucējumiem. Astrocītu un mikrogliju šūnas nodrošina atbalstu, piemēram, ķīmiskā līdzsvara uzturēšanu un barības vielu piegādi.
Iepriekšēja apstrāde var aizsargāt neironus
Citā eksperimentu sērijā pētnieki laboratorijā iepriekš apstrādāja cilvēka neironus ar savienojumu, kas strukturāli ir līdzīgs CoQ10, kas, kā zināms, veicina ATP un ierobežo oksidatīvo stresu - vēl vienu procesu, kas var degradēt mitohondriju.
Kad viņi iepriekš apstrādātos neironus pakļāva beta oligomēru amiloidam, viņiem parādījās pazeminātas mitohondriju pasliktināšanās pazīmes. Viņi norāda, ka šis rezultāts varētu pavērt ceļu jaunām Alcheimera slimības ārstēšanas metodēm.
"Šis pētījums pastiprina oligomēru amiloido beta toksicitāti neironu mitohondrijos un uzsver aizsargājošo savienojumu nozīmi, lai mitohondrijus pasargātu no oligomēru amiloido beta toksicitātes."
Dr Diego Mastroeni
