Un studiu îmbunătățește înțelegerea interacțiunilor patologiilor proteice în demență
Creierul îmbătrânit adesea prezintă multiple patologii proteice care contribuie la bolile neurodegenerative precum Alzheimer și Parkinson.
Cercetătorii de la TGen, parte a City of Hope, investighează modul în care aceste proteine problematice interacționează între ele și cum aceste interacțiuni ar putea influența viitoarele terapii. Ei au folosit un model unic de șoareci care combină amiloid-beta, alfa-sinucleină și tau, proteine legate de demență.
„Boala Alzheimer este cea mai comună formă de demență neurodegenerativă. Aceasta se caracterizează prin două tipuri principale de modificări ale creierului: plăci amiloide și tangente tau. Însă, pot apărea și alte modificări, inclusiv alfa-sinucleină”, a declarat John Fryer, director al Centrului pentru Nanoterapeutice Accelerate de la TGen și autor senior al studiului. „Alfa-sinucleină poate apărea alături de boala Alzheimer sau poate fi caracteristica principală în condiții precum demența cu corpuri Lewy sau demența cu patologie mixtă.”
Benjamin Rabichow și colegii săi au dezvoltat un nou sistem de livrare virală pentru a exprima patologiile alfa-sinucleină și tau în creierul șoarecilor, atât înainte, cât și după depunerea plăcilor amiloide. Studiul publicat în jurnalul Alzheimer & Dementia a relevat interacțiuni intrigante în acest model mixt de șoareci.
„Cred că domeniul are o apreciere pentru necesitatea de a studia toate cele trei proteine în același sistem, deoarece aceasta este realitatea pentru mulți pacienți”, a spus Rabichow. „Am descoperit, de exemplu, că alfa-sinucleină și tau induse după depunerea plăcilor au crescut nivelurile versiunilor defectuoase ale acestor proteine care duc la agregări toxice în creier. Proteinele adăugate au accentuat, de asemenea, comportamentele legate de amiloid, cum ar fi hiperactivitatea și anxietatea în șoareci.”
Atunci când cercetătorii au indus alfa-sinucleină și tau în șoareci înainte de depunerea plăcilor amiloide, inducția a dus la niveluri robuste de proteine patologice. Acești șoareci au dezvoltat, de asemenea, comportamente ușor hiperactive și de anxietate, deși la o rată mai lentă decât animalele cu plăci amiloide.
Constatările sugerează că momentul apariției patologiilor alfa-sinucleină și tau afectează modul în care aceste proteine interacționează cu amiloid, chiar dacă mecanismele din spatele interacțiunii rămân neclare.
„Una dintre posibilități este că amiloidul creează o povară asupra mecanismului celular din creier care controlează homeostazia proteinelor”, a explicat Rabichow, „astfel încât creierul este mai puțin echipat pentru a elimina aceste patologii suplimentare.”
Surprinzător, cercetătorii au descoperit, de asemenea, că patologia tau, independent de alte proteine legate de demență, a dus la o reacție hiper-inflamatorie în celulele non-neuronale din anumite tracturi de materie albă.
În rândul pacienților, clinicienii caută amiloid și tangente neurofibrilare în creier, dar nu este obișnuit să se examineze regiunile în care acești neuroni s-ar putea conecta cu aceste fibre de materie albă. Constatarea sugerează că o examinare mai atentă a acestor tracturi de materie albă în creierele umane ar putea fi importantă.
„Unul dintre următorii pași în cercetare va fi testarea modelului de șoareci împotriva unor tratamente recent aprobate pentru Alzheimer”, a declarat Fryer. „Vrem să vedem cum reacționează aceste terapii într-o situație mai apropiată de realitate, cu patologiile pe care le au de fapt pacienții, care includ aceste patologii mixte complexe.”
