Алцхаймер: Защитата на „електроцентралата“ на клетките може да подхрани ново лечение
Нараняването на митохондриите - малки електроцентрали в клетките, които им осигуряват енергия - предизвиква събития, които се случват в началото на болестта на Алцхаймер и може да предложи обещаваща цел за лечение.
Така завършва ново проучване, публикувано в списанието Алцхаймер и деменция което показва как олигомерният амилоид бета - силно токсичен протеин - нарушава митохондриите.
Проучването разкрива също как предварителната обработка може да предпази човешките мозъчни клетки от такива увреждания.
„Митохондриите“, казва водещият автор д-р Диего Мастроени, асистент в Държавния университет в Аризона в Темпе, „са основният източник на енергия в мозъчните клетки и недостатъците в енергийния метаболизъм се оказват едно от най-ранните събития при болестта на Алцхаймер патобиология. "
Алцхаймер е опустошително заболяване, което унищожава мозъчната тъкан и лишава хората от способността им да мислят, да запомнят, да вземат решения, да се социализират и да живеят независимо.
Това е най-честата форма на деменция и шестата причина за смърт в Съединените щати, където над 5 милиона души са в състояние.
Тежестта на болестта на Алцхаймер в САЩ нараства с напредването на възрастта на населението. Разходите за болестта на Алцхаймер и други деменции ще нараснат от 259 милиарда на 1,1 трилиона долара между 2017 и 2050 година.
С напредването си болестта променя биологията и химията на мозъка, карайки нервните клетки или невроните да загинат и тъканите да се свият.
Понастоящем няма лечение или ефективно лечение, което да забави значително развитието на болестта на Алцхаймер.
Известно е, че признаците на ранна промяна на тъканите са във влак преди появата на поведенчески симптоми на болестта на Алцхаймер; въпреки някои силни теории, точните причини остават загадка.
Амилоид бета и болест на Алцхаймер
Доминираща теория за произхода на Алцхаймер предполага, че натрупването на лепкави протеинови фрагменти, наречени амилоид бета, поставя началото на веригата от събития в мозъка, които водят до заболяването.
Основното доказателство в подкрепа на тази амилоидна теория е, че мозъчните аутопсии на хора, починали с болестта на Алцхаймер, имат два отличителни типа анормални натрупвания на протеини: заплитания вътре в клетките и плаки между клетките.
Тези отличителни белези на Алцхаймер са открити главно в хипокампуса, неокортекса и други части на мозъка, които седят под кората и са важни за мисленето, паметта и ученето.
Тъй като обаче изследванията изследват по-задълбочено болестта и възможните й причини, възникват проблеми с амилоидната теория, казват авторите на новото проучване.
Един проблем се отнася до несъответствия в доказателствата. Например, някои проучвания съобщават, че въпреки голямото присъствие на амилоидни плаки в мозъка им, някои по-възрастни пациенти не показват измерими дефицити в мисленето и паметта, докато други пациенти с тежки симптоми, подобни на Алцхаймер, показват много малко натрупване на анормален амилоиден протеин .
Друга причина да се постави под съмнение амилоидната теория е, че експерименталните лекарства, насочени към амилоида като начин за лечение на Алцхаймер, са показали разочароващи резултати в клиничните изпитвания и не са успели да спрат спада.
Тези въпроси и проблеми накараха изследователите да твърдят, че плаките и заплитанията вероятно се появяват в по-късните етапи на болестта на Алцхаймер и че са включени други задействания.
Роля за митохондриите?
Митохондриите са малки отделения вътре в клетките, в които кислородът и хранителните вещества се трансформират в аденозин трифосфат (АТФ), който е основният източник на гориво за клетъчна активност.
„Десетилетия изследвания“ разкриха, че тези клетъчни електроцентрали се различават между мозъка на Алцхаймер и здравия мозък.
Това доведе до схващането, че митохондриите играят важна роля при болестта на Алцхаймер не само като донори, но и като двигатели на болести.
Настоящият дебат варира от предположението, че амилоидният бета причинява митохондриална дисфункция до предлагането, че „каскада“ от митохондриални промени „йерархично замества“ развитието на амилоидната бета.
Друг аргумент в дебата предполага, че при болестта на Алцхаймер „силно токсична“ форма на амилоид бета - известна като олигомерен амилоид бета - ускорява митохондриалния спад, който се среща естествено с възрастта.
Новото проучване, което изследва въздействието на олигомерния амилоид бета върху митохондриите в мозъчните клетки, дава нови доказателства в тази посока.
Доказателства за нарушаване на митохондриите
За своето проучване д-р Мастроени и колеги извличат пирамидални неврони от хипокампуса в мозъка на пациенти, починали от болестта на Алцхаймер.
Пирамидалните неврони са описани като „двигатели и шейкъри“ на мозъка и са важни за когнитивната обработка. Известно е, че болестите, които губят мозъка, като Алцхаймер, непропорционално убиват тези клетки.
Когато изучавали хипокампалните пирамидални неврони, изследователите открили доказателства - под формата на намалена експресия на много митохондриални гени -, които предполагат, че техните митохондрии са били нарушени от олигомерния амилоид бета.
Те установиха, че същата намалена експресия на митохондриални гени се наблюдава, когато те излагат клетки от клетъчна линия на човешки невробластом на токсичния протеин.
Други видове клетки - като клетки на астроцити и микроглии - извлечени от хипокампуса на същия мозък, засегнат от болестта на Алцхаймер, не показват доказателства за нарушени митохондрии. Клетките на астроцитите и микроглията осигуряват подкрепа като поддържане на химически баланс и снабдяване с хранителни вещества.
Предварителната обработка може да защити невроните
В друга поредица от експерименти изследователите предварително са обработили човешките неврони в лабораторията със съединение, което е структурно подобно на CoQ10, за което е известно, че повишава АТФ и ограничава оксидативния стрес, друг процес, който може да разгради митохондриите.
Когато изложиха предварително обработените неврони на олигомерен амилоид бета, те показаха намалени признаци на влошаване на митохондриите. Те предполагат, че този резултат може да проправи пътя към нови лечения за болестта на Алцхаймер.
„Това проучване засилва токсичността на олигомерния амилоид бета върху невроналните митохондрии и подчертава значението на защитните съединения за защита на митохондриите от олигомерна амилоидна бета токсичност.“
Д-р Диего Мастроени
