Změny mozku související s Alzheimerovou chorobou by mohly začít na 40
Vědci možná pokročili v našem chápání mozkových mechanismů Alzheimerovy choroby poté, co odhalili proces, který předchází hromadění toxických proteinů, což je charakteristickým znakem tohoto onemocnění.
Ve studii na myších vědci z University of Southern California (USC) v Los Angeles odhalili, jak poškození buněk zvaných pericyty může vyvolat onemocnění bílé hmoty, které je spojeno s demencí.
Zjištění studie také naznačují, že tyto změny mozku se mohou objevit již ve věku 40 let.
Onemocnění bílé hmoty je charakterizováno degenerací bílé hmoty. Jedná se o mozkovou tkáň, která obsahuje nervová vlákna, nitkovité struktury, které přenášejí signály z nervových buněk nebo neuronů do jiných oblastí těla.
U onemocnění bílé hmoty se tato nervová vlákna poškozují, což způsobuje problémy s pamětí, myšlením a rovnováhou.
Podle hlavního autora studie Berislava Zlokoviče z Keck School of Medicine na USC je onemocnění bílé hmoty běžné u starších dospělých a výzkum spojuje tento stav s onemocněním mozkových cév, které podle nich „přispívá k téměř 50 procentům případů demence po celém světě, včetně Alzheimerovy choroby. “
Přesné mechanismy, kterými může onemocnění bílé hmoty vést k demenci, však nebyly jasné. Ale nová studie od Zlokoviče a kolegů vrhá trochu světla.
Vědci nedávno oznámili svá zjištění v časopise Přírodní medicína.
Zdraví pericytů a bílé hmoty
Studie se zaměřila na roli pericytů, což jsou buňky, které lemují stěny kapilár nebo nejmenší cévy těla.
Nejprve tým provedl posmrtnou analýzu mozků lidí trpících Alzheimerovou chorobou a porovnal je s mozky zdravých dospělých.
Vědci zjistili, že mozek lidí s Alzheimerovou chorobou měl o 50 procent méně pericytů než zdravé mozky a hladiny proteinu zvaného fibrinogen - protein cirkulující v krvi, který napomáhá hojení ran - byly v oblastech bílé hmoty trojnásobně zvýšeny.
Použitím MRI ke studiu myších modelů s nedostatkem pericytů bylo zjištěno, že tyto buňky hrají klíčovou roli ve zdraví bílé hmoty.
Když byly myším s deficitem pericytu 12–16 týdnů - což je ekvivalent přibližně 40 lidských let - jejich hladiny fibrinogenu byly přibližně 10krát vyšší v corpus callosum, oblasti mozku, která hraje roli při přenosu kognitivních a senzorických údajů z jedné strany mozku na druhou.
Ve věku 36–48 týdnů - což odpovídá 70 lidským letům - myši s nedostatkem pericytu prokázaly 50% nárůst úniku krevních cév, uvádí tým.
"Naše pozorování naznačují, že jakmile dojde k poškození pericytů, průtok krve mozkem se sníží jako odtok, který se pomalu ucpává," říká spoluautorka studie Angeliki Maria Nikolakopoulou z Neurogenetického institutu Zilkha na Lékařské fakultě v Kecku.
Odhalení „počátků demence“
V další části studie tým vyhodnotil rychlost jízdy hlodavců pomocí testu na kole. Když dosáhli věku 12–16 týdnů, bylo zjištěno, že myši s nedostatkem pericytu běží o 50 procent pomaleji než kontrolní myši.
"Myši s nedostatkem pericytů fungují pomaleji, protože dochází ke strukturálním změnám v jejich bílé hmotě a ztrátě spojení mezi neurony," poznamenává Zlokovic.
Vědci potvrdili svou teorii pomocí MRI a zjistili, že ve věku 12–16 týdnů vykazovaly myši s nedostatkem pericytů strukturální změny bílé hmoty.
„Pericyty jsou ohroženy brzy,“ vysvětluje spoluautor první studie Axel Montagne, rovněž z Neurogenetického institutu Zilkha. "Představte si to jako vlasy, které časem ucpávají odtok." Jakmile je odtok ucpaný, začnou se vytvářet praskliny v „trubkách“ nebo v cévách mozku. Fragmenty bílé hmoty a mozkové spoje jsou narušeny. To jsou počátky demence. “
Montagne dodává, že toto zjištění naznačuje, že u lidí by onemocnění bílé hmoty mohlo začít již ve věku 40 let.
„Mnoho vědců,“ poznamenává Zlokovič, „zaměřilo svůj výzkum Alzheimerovy choroby na hromadění toxických amyloidových a tau proteinů v mozku, ale tato studie a další z mé laboratoře ukazují, že problém začíná dříve - prosakujícími krevními cévami v mozku . “
Nový přístup k prevenci demence?
Když vědci použili sloučeninu ke snížení hladiny fibrinogenu v krvi a mozku hlodavců, zjistili, že objem bílé hmoty byl obnoven na 90 procent, zatímco konektivita bílé hmoty byla obnovena na 80 procent.
"Naše studie poskytuje důkaz, že cílení na fibrinogen a omezení těchto proteinových depozit v mozku může zvrátit nebo zpomalit onemocnění bílé hmoty."
Berislav Zlokovic
Vědci se domnívají, že jejich zjištění mohou směřovat k fibrinogenu jako cíli prevence tohoto prekurzoru demence, ale k určení nejlepší strategie jsou zapotřebí další studie.
"Musíme přijít na správný přístup," říká Zlokovic a dodává: "Možná se může zaměřit na posílení integrity hematoencefalické bariéry, protože nemůžete vyloučit fibrinogen z krve u lidí." Tento protein je nezbytný v krvi. Prostě je to toxické pro mozek. “
