Miten Alzheimerin tauti antaa hitaasti salaisuutensa

Vaikka Alzheimerin taudin syyt ovat edelleen mysteeri, geneettinen tutkimus tarjoaa nyt vihjeitä siitä, miten tauti kehittyy. Tiedämme, että harvinaiset geneettiset mutaatiot voivat aiheuttaa Alzheimerin taudin varhaisen alkamisen, mutta sekä geneettiset että ympäristötekijät ovat osallisina taudin yleisempään, myöhään puhkeamiseen. Keräämällä tietoa tuhansien ihmisten geneettisestä koostumuksesta, ryhmämme tutkijat ja muut ovat tunnistaneet lähes 30-geenivariantit jotka ovat yleisempiä taudissa.

Monien näiden "riskigeenien" toiminta aivoissa on tuntematon, mutta ne näyttävät klusteroituvan biologisen toiminnon avulla, mikä antaa meille paremman käsityksen Alzheimerin tautiin liittyvistä mekanismeista. Yksi biologisista toiminnoista, jotka liittyvät Alzheimerin tautiin näistä geneettisistä havainnoista, on materiaalin kuljetus soluun, joka tunnetaan nimellä endosytoosin. Tämä tapahtuu, kun materiaali ei voi passiivisesti ylittää solukalvoa, soluputki sisäänpäin, jotta se sieppaa lastin pieneen, nestemäiseen täytteeseen.

Tutkimusryhmämme tutkii, mitä nämä endosyyttiset geenit tekevät aivoissa. Käyttämällä astiassa kasvatettuja soluja, voimme manipuloida niiden ilmentämiä proteiineja ja mitata muutoksia solun sisäänottoon. Tämä auttaa meitä ymmärtämään, mitä tapahtuu, kun nämä geenit ovat heikentyneet Alzheimerin taudissa.

Endosytoosi on yleisesti tärkeä solutoiminto, kaikkien solujen täytyy syödä ja juoda. Se vastaa myös monista muista tärkeistä tehtävistä, kuten viestinnästä, kuljetuksesta ja jätteiden puhdistamisesta, kuten beeta-amyloidista. Tämä on terveessä aivossa tuotettu proteiini, joka yleensä hajoaa ja eliminoidaan. Alzheimerin taudissa ajatellaan kuitenkin, että beeta-amyloidituotannon epätasapaino ja sen poistuminen aivoista aiheuttaa \ t kertyminen ja tahmojen muodostumista, jotka tunnetaan nimellä plakkeja, jotka ovat myrkyllisiä neuroneille.

Aivojen hoito

Beeta-amyloidin kerääminen on yksi aivojen immuunisolujen mikrogliumin suorittamista toimista. Ne ovat ensimmäisiä vastaajia, kun tunkeilija tulee aivoihin. He käyttävät endosyyttisiä kykyjään tuhota ja tuhota jätemateriaaleja ja tarttuvia aineita. Alzheimerin taudissa tämä toiminto on avain, kun ne kuluttavat beeta-amyloidia ja hajottavat sen sisäisen jätehuoltojärjestelmänsä kautta.


sisäinen tilausgrafiikka


Beeta-amyloidi voidaan poistaa myös verisuonten 650km kautta koko ihmisen aivoissa. Alusten endoteelisolut muodostavat tiiviin esteen veren ja aivojen välille. Tämä pysäyttää myrkylliset aineet, mutta mahdollistaa ravinteiden pääsyn ja jätteiden poistumisen. Beeta-amyloidi poistetaan aivoista erityisellä endosytoosimuodolla, joka sisältää sen sitoutumisen reseptoriin endoteelisolujen pinnalla, kuten lukko ja avain. Tämä laukaisee sen sisäistymisen ja se kulkee solun läpi ja talletetaan veressä. estää aivojen kertymistä.

Miten beeta-amyloidi pääsee sinne ensiksi?

Beeta-amyloidin tarkka funktio on edelleen epäselvä, mutta on todennäköistä, että sillä on rooli aivojen normaalissa fysiologiassa, ja siitä tulee vain ongelma, kun sitä esiintyy ylimääräisenä. Sitä tuottaa amyloidiprekursoriproteiinin (APP) hajoaminen aivoissa olevien solujen pinnalla.

APP voidaan jakaa kahdella eri tavalla, joista vain yksi tuottaa beeta-amyloidia. Tästä reitistä vastaava entsyymi sijaitsee solun sisällä, joten APP: n on suoritettava endosytoosi, jotta se hajotetaan beeta-amyloidifragmenteiksi.

Osa tutkimuksestamme sisältää sen, että mitataan solujen tuottaman beeta-amyloidin ja muiden fragmenttien määrä APP-hajoamisen seurauksena. Vertaamalla näitä terveiden solujen ja niiden, joissa Alzheimerin riskigeenejä on manipuloitu, avulla voimme ymmärtää näiden geenien osallistumisen beeta-amyloidituotantoon. Tässäkin endosytoosi näyttää olevan ratkaiseva tekijä Alzheimerin taudin mahdollisessa kehityksessä.

Tämä havainnollistaa vain kolme esimerkkiä siitä, miten endosytoosi on tärkeä aivojen terveydelle ja miten vika millä tahansa näistä voi olla vaikuttava tekijä Alzheimerin kehityksessä. Itse asiassa monet muut biologiset prosessit ovat olleet mukana geneettisissä tutkimuksissa, ja ne eivät todennäköisesti ole toisiaan poissulkevia. Sekä elintapojen että ympäristöriskien lisäksi Alzheimerin tauti on erittäin monimutkainen. Ymmärtämällä kuitenkin eri mekanismeja, voimme aloittaa yksilöimällä mahdolliset hoidon kohteet. Paljon kuin palapeli, käytämme geneettistä informaatiota kulmakappaleina, jotta saataisiin aikaan selkeämpi kuva koko taudista.

Author

Anna Burt, tutkija, Cardiffin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon