Οι σχετιζόμενες με το Αλτσχάιμερ αλλαγές στον εγκέφαλο θα μπορούσαν να ξεκινήσουν στα 40
Οι επιστήμονες μπορεί να έχουν προχωρήσει στην κατανόηση των εγκεφαλικών μηχανισμών πίσω από τη νόσο του Αλτσχάιμερ, αφού αποκάλυψαν μια διαδικασία που προηγείται της συσσώρευσης τοξικών πρωτεϊνών που αποτελεί χαρακτηριστικό της κατάστασης.
Σε μια μελέτη ποντικών, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας (USC) στο Λος Άντζελες αποκαλύπτουν πώς η βλάβη στα κύτταρα που ονομάζεται περικύτταρα μπορεί να προκαλέσει ασθένεια λευκής ύλης, η οποία σχετίζεται με την άνοια.
Επίσης, τα ευρήματα της μελέτης δείχνουν ότι αυτές οι αλλαγές στον εγκέφαλο μπορεί να συμβούν ήδη από την ηλικία των 40 ετών.
Η ασθένεια της λευκής ύλης χαρακτηρίζεται από τον εκφυλισμό της λευκής ύλης. Αυτός είναι ο εγκεφαλικός ιστός που περιέχει νευρικές ίνες, τις δομές που μοιάζουν με νήμα που μεταφέρουν σήματα από τα νευρικά κύτταρα ή νευρώνες, σε άλλες περιοχές του σώματος.
Σε ασθένειες λευκής ύλης, αυτές οι νευρικές ίνες καταστρέφονται και αυτό προκαλεί προβλήματα με τη μνήμη, τη σκέψη και την ισορροπία.
Σύμφωνα με τον ανώτερο συγγραφέα της μελέτης Berislav Zlokovic, της Ιατρικής Σχολής Keck στο USC, η νόσος της λευκής ύλης είναι συχνή σε ηλικιωμένους ενήλικες και η έρευνα έχει συνδέσει την κατάσταση με εγκεφαλική νόσο των μικρών αγγείων, την οποία λένε «συμβάλλει σχεδόν στο 50% των περιπτώσεων άνοιας. παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Αλτσχάιμερ. "
Ωστόσο, οι ακριβείς μηχανισμοί με τους οποίους η ασθένεια λευκής ύλης μπορεί να οδηγήσει σε άνοια ήταν ασαφείς. Αλλά η νέα μελέτη από τον Ζλόκοβιτς και τους συναδέλφους μας ρίχνει φως.
Οι ερευνητές ανέφεραν πρόσφατα τα ευρήματά τους στο περιοδικό Φυσική Ιατρική.
Περικύτταρα και υγεία λευκών υλών
Η μελέτη επικεντρώθηκε στον ρόλο των περικυττάρων, τα οποία είναι τα κύτταρα που ευθυγραμμίζουν τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων ή τα μικρότερα αιμοφόρα αγγεία του σώματος.
Πρώτον, η ομάδα διενήργησε μια μεταθανάτια ανάλυση των εγκεφάλων των ανθρώπων που είχαν νόσο του Αλτσχάιμερ και τους συνέκρινε με τον εγκέφαλο υγιών ενηλίκων.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εγκέφαλοι των ατόμων με νόσο του Αλτσχάιμερ είχαν 50% λιγότερα περικύτταρα από τους υγιείς εγκεφάλους και τα επίπεδα μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται ινωδογόνο - μια πρωτεΐνη που κυκλοφορεί στο αίμα και βοηθά στην επούλωση των πληγών - αυξήθηκε τριπλάσια σε περιοχές λευκής ύλης.
Με τη χρήση μαγνητικής τομογραφίας για τη μελέτη μοντέλων ποντικών που είχαν ανεπάρκεια σε περικύτταρα, διαπιστώθηκε ότι αυτά τα κύτταρα παίζουν βασικό ρόλο στην υγεία των λευκών υλών.
Όταν τα ποντίκια με ανεπάρκεια pericyte ήταν 12–16 εβδομάδων - που ισοδυναμεί με περίπου 40 ανθρώπινα χρόνια - τα επίπεδα ινωδογόνου τους ήταν περίπου 10 φορές υψηλότερα στο corpus callosum, μια περιοχή του εγκεφάλου που παίζει ρόλο στη μετάδοση γνωστικών και αισθητηριακών δεδομένων από τη μία πλευρά του εγκεφάλου στην άλλη.
Σε ηλικία 36-48 εβδομάδων - που αντιστοιχεί σε 70 ανθρώπινα χρόνια - τα ποντίκια με ανεπάρκεια περυκητών παρουσίασαν αύξηση κατά 50% στη διαρροή των αιμοφόρων αγγείων, αναφέρει η ομάδα.
«Οι παρατηρήσεις μας υποδηλώνουν ότι μόλις καταστραφούν τα περικύτταρα, η ροή του αίματος στον εγκέφαλο μειώνεται σαν μια αποχέτευση που σιγά σιγά γίνεται φραγμένη», λέει η συν-πρώτη συγγραφέας της μελέτης Αγγελική Μαρία Νικολακοπούλου, από το Νευρογενετικό Ινστιτούτο Zilkha της Ιατρικής Σχολής Keck.
Ανακαλύπτοντας «τις αρχές της άνοιας»
Για το επόμενο μέρος της μελέτης, η ομάδα αξιολόγησε την ταχύτητα λειτουργίας των τρωκτικών χρησιμοποιώντας μια δοκιμή τροχού. Όταν έφτασαν σε ηλικία 12-16 εβδομάδων, τα ποντίκια με ανεπάρκεια pericyte βρέθηκαν να τρέχουν 50 τοις εκατό πιο αργά από τα ποντίκια μάρτυρες.
«Τα ποντίκια με ανεπάρκεια στα περκύτταρα λειτουργούν πιο αργά επειδή υπάρχουν δομικές αλλαγές στη λευκή τους ύλη και απώλεια συνδεσιμότητας μεταξύ των νευρώνων», σημειώνει ο Ζλόκοβιτς.
Επιβεβαιώνοντας τη θεωρία τους με μαγνητική τομογραφία, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μέχρι την ηλικία των 12-16 εβδομάδων, τα ποντίκια με έλλειψη περικυττάρων έδειξαν δομικές αλλαγές στη λευκή ύλη.
«Τα Pericytes διακυβεύονται νωρίς», εξηγεί ο συν-πρώτος συγγραφέας της μελέτης Axel Montagne, επίσης του Νευρογενετικού Ινστιτούτου Zilkha. «Σκεφτείτε το σαν τα μαλλιά να φράζουν την αποχέτευση με την πάροδο του χρόνου. Μόλις η αποστράγγιση είναι φραγμένη, αρχίζουν να δημιουργούνται ρωγμές στους «σωλήνες» ή στα αιμοφόρα αγγεία του εγκεφάλου. Διασπάται το άρωμα λευκής ύλης και οι εγκεφαλικές συνδέσεις. Αυτή είναι η αρχή της άνοιας. "
Ο Montagne προσθέτει ότι αυτό το εύρημα δείχνει ότι στους ανθρώπους, η ασθένεια της λευκής ύλης θα μπορούσε να ξεκινήσει ήδη από την ηλικία των 40.
«Πολλοί επιστήμονες», σημειώνει ο Ζλόκοβιτς, «έχουν εστιάσει την έρευνα για τη νόσο του Αλτσχάιμερ στη συσσώρευση τοξικών αμυλοειδών και ταυ πρωτεϊνών στον εγκέφαλο, αλλά αυτή η μελέτη και άλλοι από το εργαστήριό μου δείχνουν ότι το πρόβλημα ξεκινά νωρίτερα - με διαρροή αιμοφόρων αγγείων στον εγκέφαλο "
Μια νέα προσέγγιση για την πρόληψη της άνοιας;
Όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ένωση για τη μείωση των επιπέδων ινωδογόνου στο αίμα και στον εγκέφαλο των τρωκτικών, διαπίστωσαν ότι ο όγκος της λευκής ύλης αποκαταστάθηκε στο 90 τοις εκατό, ενώ η συνδεσιμότητα της λευκής ύλης αποκαταστάθηκε στο 80 τοις εκατό.
«Η μελέτη μας παρέχει απόδειξη ότι η στόχευση του ινωδογόνου και ο περιορισμός αυτών των εναποθέσεων πρωτεϊνών στον εγκέφαλο μπορούν να αντιστρέψουν ή να επιβραδύνουν τη νόσο της λευκής ύλης».
Μπερίσλαβ Ζλόκοβιτς
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους μπορεί να δείχνουν το ινωδογόνο ως στόχο για την πρόληψη αυτής της πρόδρομης άνοιας, αλλά απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για τον προσδιορισμό της καλύτερης στρατηγικής.
«Πρέπει να καταλάβουμε τη σωστή προσέγγιση», λέει ο Ζλόκοβιτς, προσθέτοντας, «Ίσως η εστίαση στην ενίσχυση της ακεραιότητας του φραγμού αίματος-εγκεφάλου μπορεί να είναι μια απάντηση επειδή δεν μπορείτε να απομακρύνετε το ινωδογόνο από το αίμα στους ανθρώπους. Αυτή η πρωτεΐνη είναι απαραίτητη στο αίμα. Απλώς είναι τοξικό για τον εγκέφαλο. "
