Zánět pohání poškození tau u Alzheimerovy choroby
Vědci zjistili, že zánětlivý mechanismus hraje klíčovou roli při tvorbě toxických tau proteinů, které charakterizují Alzheimerovu chorobu a další onemocnění mozku.
Alzheimerova choroba je nejčastější příčinou demence u starších dospělých. Jiné formy zahrnují vaskulární, Lewyho tělo a frontotemporální demenci (FTD).
Odhady Národního institutu pro stárnutí, který je jedním z National Institutes of Health (NIH), naznačují, že více než 5,5 milionu lidí ve Spojených státech trpí demencí v důsledku Alzheimerovy choroby.
Nově objevený mechanismus zahrnuje proteinový komplex zvaný NLRP3 inflammasom.
Předchozí výzkum již identifikoval zásadní roli velké molekuly při spouštění zánětlivých látek z jejího umístění v imunitních buňkách v mozku.
V nové studii vedli vědci z Německého centra pro neurodegenerativní nemoci (DZNE) a univerzity v Bonnu, oba v Německu, výzkum mezinárodního týmu týkajícího se inflammasomu NLRP3 u Alzheimerovy choroby a FTD.
Testovali posmrtné vzorky mozku od lidí s FTD a bez FTD. Používali také kultivované mozkové buňky a myši s charakteristickými mozkovými rysy Alzheimerovy choroby a FTD.
Hlavním řešitelem byl Michael T. Heneka, profesor na univerzitě v Bonnu a ředitel její katedry neurodegenerativních chorob a gerontopsychiatrie.
Prof. Heneka je také hlavním autorem nedávné publikace Příroda příspěvek k novým poznatkům.
V tomto studijním článku on a jeho kolegové popisují, jak se tau protein transformuje pod vlivem zánětlivých procesů z imunitního systému mozku.
Jednou z funkcí, kterou proteiny tau vykonávají ve zdravých mozcích, je stabilizace kostry nervové buňky nebo neuronu.
U Alzheimerovy choroby a FTD však proteiny tau procházejí chemickými změnami, díky nimž odcházejí od buněčné kostry a místo toho se k sobě lepí. Bez mechanické stability buňka nakonec zahyne.
Hyperfosforylace
To, co tau proteiny odděluje od buněčných lešení a drží se navzájem, je proces zvaný hyperfosforylace, který mění chemické složení a chování proteinových molekul.
Fosforylace je klíčovým regulátorem aktivity proteinu v buňkách. Zahrnuje přidání a odstranění fosfátových (PO4) skupin na molekule proteinu.
Hyperfosforylace znamená, že molekula proteinu je nasycena přidanými fosfátovými (PO4) skupinami. V tomto stavu se protein může chovat velmi odlišně od normálu.
Nové poznatky odhalují, že inflammasom NLRP3 spouští enzymy, které nasycují tau proteiny fosforečnanem do té míry, že se oddělují od buněčné kostry a formují se do shluků.
"Zdá se, že zánětlivé procesy zprostředkované inflammasomem mají zásadní význam pro většinu, ne-li všechna, neurodegenerativní onemocnění s patologií tau," říká prof. Heneka.
Tým naznačuje, že tento mechanismus je zvláště důležitý pro Alzheimerovu chorobu. Alzheimerova choroba má dva charakteristické rysy: toxické plaky beta-amyloidního proteinu, které se tvoří mezi mozkovými buňkami, a spletence shlukovaného tau proteinu, který se tvoří uvnitř buněk.
Kromě toho se beta-amyloidové plaky začínají tvořit v raných fázích Alzheimerovy choroby, než se tau proteiny začnou shlukovat.
Předchozí práce některých týmů již implikovala inflammasom NLRP3 jako promotor akumulace beta-amyloidu.
Chybějící spojení mezi beta-amyloidem a tau
Spojení dvou sad nálezů ukazuje, že inflammasom NLRP3 je běžným faktorem při tvorbě beta-amyloidových plaků a tau spleti.
„Naše výsledky podporují hypotézu kaskády amyloidů pro vývoj Alzheimerovy choroby,“ vysvětluje prof. Heneka.
"Podle této hypotézy," pokračuje, "vklady [beta-amyloidu] nakonec vedou k rozvoji patologie tau, a tím k buněčné smrti."
Navrhuje, že inflammasom je „rozhodujícím chybějícím článkem“, který překlenuje chorobný proces beta-amyloidu a tau. "Takovým způsobem to prochází štafetou," poznamenává.
Tým předpokládá tato zjištění vedoucí k novým způsobům léčby Alzheimerovy choroby a FTD zaměřením na proces transformace tau.
Prof. Heneka věří, že by mělo být možné vyvinout léky zaměřené na patologii tau změnou imunitní odpovědi.
"S rozvojem tau patologie mentální schopnosti stále více klesají." Pokud by tedy mohla být patologie tau obsažena, byl by to důležitý krok k lepší terapii. “
Prof. Michael T. Heneka
