Genele de risc pentru Alzheimer, APOE4, afectează sănătatea oaselor la femei
Cercetătorii de la Buck Institute for Research on Aging, împreună cu colaboratori de la UC San Francisco, au descoperit că APOE4, cel mai frecvent factor genetic de risc pentru boala Alzheimer, determină deficiențe ale calității oaselor, în special la șoarecii femele, printr-un mecanism care nu este vizibil prin imagistica standard și poate apărea încă din mijlocul vieții.
Rezultatele publicate în Advanced Science scot la iveală o legătură biologică neașteptată între riscul de Alzheimer și sănătatea scheletului, identificând o nouă cale moleculară care ar putea, într-o zi, să ajute la diagnosticarea timpurie a declinului cognitiv sau să ghideze tratamentele pentru pierderea calității oaselor la femeile purtătoare ale genei APOE4.
Un aspect surprinzător al acestei descoperiri este că calitatea oaselor este compromisă la un nivel molecular pe care un scaner osos standard nu-l poate detecta. APOE4 afectează în mod discret celulele responsabile pentru menținerea robustă a oaselor, făcând acest lucru în mod specific la femele, ceea ce reflectă ceea ce observăm în riscul de boală Alzheimer.
Medicii au observat de mult timp că persoanele cu boala Alzheimer suferă de fracturi osoase mai frecvente, iar diagnosticul de osteoporoză la femei este, de fapt, cel mai timpuriu predictor cunoscut pentru Alzheimer. Mecanismul subiacente care leagă sănătatea creierului de sănătatea oaselor a rămas neclar.
Pentru a investiga această conexiune, cercetătorii, conduși de Charles Schurman, au efectuat mai întâi o analiză proteomică a osului de șoarece îmbătrânit, o evaluare cuprinzătoare a tuturor proteinelor prezente în țesut. „Echipa a descoperit că osul, și în special osteocitele, celulele de lungă durată încorporate în os, sunt neobișnuit de bogate în proteine asociate cu bolile neurologice, inclusiv apolipoproteina E [APOE] și proteina precursorului amiloid”, afirmă Schurman. „Este demn de menționat că expresia APOE în osteocite a fost de două ori mai mare la șoarecii femele vârstnici comparativ cu cei tineri sau masculi.”
Echipa s-a îndreptat apoi către un model de șoarece umanizat care purta fie APOE2 (asociat cu un risc redus de Alzheimer), fie APOE3 (considerat neutru), fie APOE4 (varianta de risc) și a analizat țesutul osos și hipocampal de la aceleași animale. APOE4 a produs efecte puternice, specifice sexului, atât asupra transcriptomului, cât și asupra proteomului osos; cercetătorii au constatat că perturbarea la nivelul proteinelor în os era de fapt mai pronunțată decât modificările corespunzătoare din hipocamp.
În ciuda perturbării la nivelul proteinelor, structura corticală a osului părea normală prin imagistică. Cercetătorii au descoperit că deficiențele calității oaselor nu proveneau din modificări ale formei sau densității osoase, ci din suprimarea de către APOE4 a remodelării perilacunare/canaliculare, procesul prin care osteocitele mențin activ canalele microscopice care fac osul rezistent din punct de vedere mecanic. Când această întreținere se degradează, calitatea osului se deteriorează, chiar și atunci când acesta pare intact.
„Aceste rezultate sugerează că osteocitele ar putea servi ca sentinela biologică timpurie pentru declinul cognitiv legat de vârstă la femeile purtătoare de APOE4”, afirmă Lisa Ellerby. Laboratorul Ellerby studiază factorii genetici de risc pentru Alzheimer. „Credem că direcționarea funcției osteocitelor ar putea deschide un nou front în conservarea calității oaselor în această populație.”
Cercetătorii subliniază că acest studiu are o relevanță mai largă care leagă știința creierului de cea a oaselor. „Deși considerăm că această lucrare este relevantă pentru pacienții umani cu boala Alzheimer sau cu osteoporoză, acest studiu evidențiază și necesitatea ca cercetătorii să considere corpul uman ca un sistem întreg, fără a izola organele și bolile unii de altele”, afirmă Ellerby.
