Tulehdus aiheuttaa tau-vaurioita Alzheimerin taudissa
Tutkijat ovat löytäneet tulehdusmekanismin, jolla näyttää olevan keskeinen rooli myrkyllisten tau-proteiinien muodostumisessa, jotka luonnehtivat Alzheimerin tautia ja muita aivosairauksia.
Alzheimerin tauti on yleisin dementian syy vanhemmilla aikuisilla. Muita muotoja ovat vaskulaarinen, Lewy-runko ja frontotemporaalinen dementia (FTD).
National Institute of Aging, joka on yksi National Institutes of Health (NIH), arvioi, että yli 5,5 miljoonalla ihmisellä Yhdysvalloissa on Alzheimerin taudista johtuva dementia.
Äskettäin löydetty mekanismi sisältää proteiinikompleksin, jota kutsutaan NLRP3-tulehdukseksi.
Aikaisemmissa tutkimuksissa oli jo tunnistettu suuren molekyylin elintärkeä rooli tulehdusaineiden laukaisussa sen sijainnista aivojen immuunisoluissa.
Uudessa tutkimuksessa Saksan neurodegeneratiivisten tautien keskuksen (DZNE) ja Bonnin yliopiston tutkijat, molemmat Saksassa, johtivat kansainvälisen ryhmän tutkimusta NLRP3-tulehduksesta Alzheimerin taudissa ja FTD: ssä.
He testasivat postmortem-aivinäytteitä ihmisiltä, joilla oli tai ei ollut FTD: tä. He käyttivät myös viljeltyjä aivosoluja ja hiiriä, joilla oli Alzheimerin ja FTD: n aivojen ominaispiirteitä.
Vastuullinen tutkija oli Bonnin yliopiston professori Michael T.Heneka ja sen neurodegeneratiivisten sairauksien ja gerontopsykiatrian osaston johtaja.
Professori Heneka on myös tuoreen kirjoittajan vanhempi kirjailija Luonto paperi uusista havainnoista.
Tässä tutkimuksessa hän ja hänen kollegansa kuvaavat kuinka tau-proteiini muuttuu aivojen immuunijärjestelmän tulehdusprosessien vaikutuksesta.
Yksi toiminnoista, joita tau-proteiinit suorittavat terveissä aivoissa, auttaa vakauttamaan hermosolun tai hermosolujen luurankoa.
Alzheimerin ja FTD: ssä tau-proteiineissa tapahtuu kuitenkin kemiallisia muutoksia, jotka saavat ne eroon solurungosta ja tarttuvat toistensa sijaan. Ilman mekaanista vakautta solu lopulta häviää.
Hyperfosforylaatio
Se, mikä saa tau-proteiinit irtoamaan solutelineistä ja tarttumaan toisiinsa, on prosessi, jota kutsutaan hyperfosforylaatioksi, joka muuttaa proteiinimolekyylien kemiallista koostumusta ja käyttäytymistä.
Fosforylaatio on keskeinen proteiiniaktiivisuuden säätelijä soluissa. Siihen sisältyy fosfaatti- (PO4) ryhmien lisääminen ja poistaminen proteiinimolekyylistä.
Hyperfosforylaatio tarkoittaa, että proteiinimolekyyli on kyllästetty lisätyillä fosfaatti (PO4) -ryhmillä. Tässä tilassa proteiini voi käyttäytyä aivan eri tavalla kuin normaalisti.
Uudet havainnot paljastavat, että NLRP3-tulehdus laukaisee entsyymit, jotka kyllästävät tau-proteiinit fosfaatilla siinä määrin, että ne irtoavat solurungosta ja muodostuvat kokkareiksi.
"Vaikuttaa siltä, että tulehdusprosessin välittämä tulehdusprosessi on keskeisen tärkeää useimmille, ellei kaikille, neurodegeneratiivisille tauteille, joilla on tau-patologia", professori Heneka sanoo.
Tiimi ehdottaa, että mekanismi on erityisen merkityksellinen Alzheimerin taudille. Alzheimerin taudissa on kaksi erottavaa ominaisuutta: myrkylliset beeta-amyloidiproteiinin plakkit, jotka muodostuvat aivosolujen väliin, ja solujen sisään muodostuvien kasautuneiden tau-proteiinien punokset.
Lisäksi beeta-amyloidiplakit alkavat muodostua Alzheimerin taudin alkuvaiheessa, ennen kuin tau-proteiinit alkavat kasautua.
Joidenkin tiimien aikaisempi työ oli jo sisällyttänyt NLRP3-tulehdusomun beeta-amyloidien kertymisen edistäjänä.
Beeta-amyloidin ja tau: n välinen yhteys puuttuu
Yhdistämällä nämä kaksi havaintasarjaa paljastuu, että NLRP3-tulehdus on yhteinen tekijä beeta-amyloidiplakkien ja tau-punosten muodostumisessa.
"Tuloksemme tukevat amyloidien kaskadihypoteesia Alzheimerin taudin kehittymisessä", professori Heneka kertoo.
"Tämän hypoteesin mukaan," hän jatkaa, "[beeta-amyloidin] kerrostumat johtavat lopulta tau-patologian kehittymiseen ja siten solukuolemaan."
Hän ehdottaa, että tulehdus on "ratkaiseva puuttuva lenkki", joka yhdistää beeta-amyloidin ja tau-taudin prosessit. "Se välittää sanan sanan", hän huomauttaa.
Ryhmä arvioi näiden havaintojen johtavan uusiin tapoihin hoitaa Alzheimerin ja FTD: tä kohdentamalla tau-transformaatioprosessi.
Prof. Heneka uskoo, että tau-patologiaan kohdistuvien lääkkeiden kehittämisen tulisi olla mahdollista muuttamalla immuunivastetta.
"Tau-patologian kehittyessä henkiset kyvyt heikkenevät yhä enemmän. Siksi, jos tau-patologia voitaisiin hillitä, se olisi tärkeä askel kohti parempaa hoitoa. "
Professori Michael T.Heneka
