Mai mult de 90% dintre persoanele cu sindrom Down, cea mai frecventă tulburare cromozomială la om şi cea mai frecventă cauză genetică a dizabilităţii intelectuale, sunt diagnosticate cu boala Alzheimer până la vârsta de 55-60 de ani.
Un nou studiu, publicat pe 29 martie în revista Nature Structural and Molecular Biology utilizează tehnologia de vârf de imagistică prin microscopie crioelectronică pentru a determina dacă există diferenţe între structurile proteice ale persoanelor cu boala Alzheimer şi cele care suferă atât de boala Alzheimer, cât şi de sindromul Down.
„La fel ca în cazul bolii Alzheimer, fenotipul neuropatologic al celor cu sindrom Down şi cu boala Alzheimer se caracterizează prin prezenţa βeta-amiloidului (βA) şi prin acumularea anormală a proteinei tau", a declarat Ruben Vidal, cercetător principal al studiului, şi profesor la clinica pentru boala Alzheimer din cadrul facultăţii de medicină a Universităţii Indiana (UI).
Structurile filamentelor β-amiloid şi tau în sindromul Down nu au fost investigate anterior şi nu se ştia dacă sunt diferite de cele ale bolii Alzheimer.
Cercetătorii au studiat imagini ale filamentelor βA şi tau, care apar la persoanele cu sindrom Down, şi le-au comparat cu cele observate în cea mai comună formă a bolii Alzheimer.
Ei au descoperit că structurile proteice ale filamentelor βA şi tau, atât la persoanele cu sindrom Down, cât şi la cele cu boala Alzheimer, au asemănări cu cele întâlnite în demenţa Alzheimer.
Descoperirile ar putea duce la tratamente mai bune pentru pacienţii cu boala Alzheimer şi pentru persoanele cu sindrom Down.
„Acest studiu este prima comparaţie la nivel aproape atomic a filamentelor βA şi tau între indivizii cu sindrom Down şi boala Alzheimer, şi indivizii care suferă doar de boala Alzheimer", a declarat prof. Vidal, care este şi cercetător în cadrul Institutului de Cercetare Stark Neurosciences al facultăţii de medicină a UI.
„Important este că studiul a constatat variaţii în structura βA, dar nicio variaţie substanţială în structura filamentelor tau între indivizii cu boala Alzheimer şi indivizii care suferă atât de sindrom Down, cât şi de boala Alzheimer. Acest lucru susţine noţiunea unor mecanisme comune care operează la persoanele cu boala Alzheimer sporadică şi la persoanele care suferă atât de sindromul Down", a mai precizat cercetătorul.
Aceste cunoştinţe sunt cruciale pentru înţelegerea bolii Alzheimer la persoanele cu sindrom Down şi pentru a evalua dacă adulţii cu ambele afecţiuni ar putea fi incluşi în studiile clinice privind boala Alzheimer.
Persoanele cu sindrom Down trăiesc în prezent mai mult ca niciodată, dar aproape toţi mor de boala Alzheimer la bătrâneţe.
Echipa de cercetare a folosit microscopia electronică criogenică (crio-EM) pentru a obţine o vedere apropiată, în 3D, a structurii filamentelor βA şi tau la două persoane care suferă atât de sindromul Down, cât şi de boala Alzheimer. Studiul a scos la iveală două noi tipuri de filamente βA în compartimentul vascular, cu structuri diferite de cele raportate anterior în boala Alzheimer.
Foto: Reconstituiri crio-EM ale filamentelor βA pe mostre de creier donate de pacienţi. În imaginea a, hărţi crio-EM, reprezentate ca sumă a feliilor Z centrale de ~5 Å, ale filamentelor βA42 în cazurile DS 1 şi 2. b, Filamentele βA40 de tip IIIa şi IIIb din cazul 2. Rezoluţia estimată este prezentată în partea dreaptă jos. Bară de scară, 5 nm (a şi b). Au fost colectate în total 12.540 şi 24.881 de filme pentru cazurile 1 şi, respectiv, 2. Credit: Nature Structural & Molecular Biology (2024). DOI: 10.1038/s41594-024-01252-3
Prof. Vidal a declarat că rezultatele studiului arată că este important să se includă persoanele cu sindrom Down şi cu boala Alzheimer în studiile clinice care vizează filamentele βA sau tau. El a spus că există asemănări între mecanismele care intervin în agregarea amiloidă, dar sunt necesare mai multe cercetări pentru a determina dacă diferenţele observate în depunerea vasculară a βA sunt unice la persoanele cu sindrom Down.
„Suntem încântaţi de faptul că tehnicile noastre de imagistică crio-EM şi de modelare 3D au facilitat determinarea structurilor atomice ale fibrilelor beta amiloide şi tau la persoanele cu sindrom Down", a declarat Wen Jiang, profesor de biologie la universitatea Purdue şi coautor corespondent al studiului.
Potrivit cercetătorilor, acest studiu aruncă o lumină asupra legăturii dintre sindromul Down şi boala patologia Alzheimer.
