Naukowcy odkryli przyczynę rozwoju choroby Alzheimera w mózgu

Nowe badanie wykazało w piątek, że skupiska toksycznych białek, które uważa się za odpowiedzialne za pogorszenie funkcji poznawczych związane z chorobą Alzheimera, wcześnie docierają do różnych obszarów mózgu, a następnie narastają przez dziesięciolecia.

Badania, opublikowane w Science Advances, są pierwszymi, w których wykorzystano dane ludzkie do określenia szybkości procesów molekularnych, które prowadzą do stanu neurodegeneracyjnego i mogą ostatecznie mieć ważne implikacje dla sposobu, w jaki naukowcy projektują terapie.

Obala również dobrze ugruntowaną teorię, że rozwój choroby Alzheimera jest spowodowany głównie przez skupiska rozprzestrzeniające się między różnymi regionami mózgu w „interakcji łańcuchowej”, jak stwierdzono u myszy i uważano, że dotyczy to również ludzi.

„Połączenie dwóch rzeczy, które sprawiły, że ta praca była naprawdę możliwa”, powiedział AFP George Maisel, chemik z University of Cambridge i główny autor artykułu.

„Jednym z nich są bardzo szczegółowe dane ze skanów PET i różnych zestawów danych, które zebraliśmy razem, a drugi to modele matematyczne, które opracowaliśmy w ciągu ostatnich 10 lat”.

W szczególności naukowcy wykorzystali prawie 400 pośmiertnych próbek mózgu z chorobą Alzheimera, a także 100 skanów PET od osób z tą chorobą, aby śledzić akumulację tau, jednego z dwóch kluczowych białek związanych z chorobą.

W chorobie Alzheimera tau i inne białko zwane amyloidem beta gromadzą się w splotach i blaszkach – znanych razem jako sploty – które powodują śmierć komórek mózgowych i kurczenie się mózgu.

To z kolei prowadzi do utraty pamięci, zmian osobowości i niemożności wykonywania codziennych funkcji związanych z chorobą, która dotyka 44 miliony ludzi na całym świecie.

– wzrost wykładniczy –

Wcześniejsze badania, prowadzone głównie na zwierzętach, sugerowały, że grudki tworzą się w jednym obszarze, a następnie rozprzestrzeniają się w mózgu, tak jak rozprzestrzenia się rak.

Nowe badanie sugeruje, że chociaż takie rozprzestrzenianie się może wystąpić, w rzeczywistości nie jest głównym czynnikiem progresji choroby.

„Kiedy uzyskamy te nasiona, małe kawałki zbierają się w całym mózgu, po prostu się rozmnażają, a ten proces kontroluje prędkość” – powiedział Maisel.

Analogią do epidemii Covid jest to, jak zakazy podróży międzystanowych okazały się ogólnie nieskuteczne w powstrzymywaniu rozprzestrzeniania się wirusa, ponieważ już się replikuje w krajach, które próbują go powstrzymać.

Zespół był również w stanie obliczyć, ile czasu zajmuje podwojenie liczby — około pięciu lat. To „zachęcająca” liczba, powiedział Maisel, ponieważ pokazuje, że neurony w mózgu naprawdę dobrze radzą sobie z grudkami.

„Może jeśli uda nam się to trochę poprawić, możemy znacznie opóźnić wystąpienie poważnej choroby”.

Choroba Alzheimera jest klasyfikowana według tak zwanych „stadiów Braque”, a zespół odkrył, że przejście od stadium 3, kiedy pojawiły się pierwsze łagodne objawy, do stadium 6, które jest najbardziej zaawansowane, zajęło około 35 lat.

Jeśli sumy około podwoją się w ciągu pięciu lat, to w ciągu 35 lat wzrosły 128-krotnie. Ten gwałtowny wzrost „wyjaśnia, dlaczego rozwój trwa tak długo, a potem ludzie bardzo szybko się pogarszają” – powiedział Maisel.

Zespół planuje następnie zbadać demencję czołowo-skroniową i urazowe uszkodzenie mózgu przy użyciu tych samych metod.

„Tau jest białkiem wywołującym wiele różnych rodzajów demencji i sensowne byłoby zbadanie, w jaki sposób to białko rozprzestrzenia się w chorobach takich jak demencja czołowo-skroniowa” – powiedziała w oświadczeniu Sarah Emarisio z Alzheimer’s Research UK.

„Mamy nadzieję, że to badanie i inne podobne pomogą skoncentrować się na opracowaniu przyszłych terapii ukierunkowanych na tau, dzięki czemu (mają) większą szansę na spowolnienie samych procesów chorobowych i przyniesie korzyści osobom z demencją”.