O nouă descoperire în cercetarea asupra bolii Alzheimer ar putea explica de ce plăcile de proteine amiloid par relevante, fără a fi neapărat direct responsabile de apariţia bolii.
În ciuda deceniilor de cercetare şi a miliardelor de dolari investiţi în studierea maladiei Alzheimer, aspectele legate de dezvoltarea acestei boli se încăpăţânează să rămână învăluite în mister.
Oamenii de ştiinţă au urmărit multe direcţii de cercetare, de la boli ale gingiilor până la tulburări autoimune.
Ipoteza originală, care rămâne în continuare controversată, conform căreia plăcile de amiloid joacă un rol cheie în apariţia bolii, părea o cale promiţătoare de urmat, dar medicamentele care au vizat aceste plăci au oferit rezultate neconcludente în studiile clinice.
Recent, folosind un model de şoarece al maladiei Alzheimer, o echipă de la universitatea Yale, din Statele Unite, s-ar putea să fi aflat de ce plăcile de proteine par relevante, fără a fi neapărat direct responsabile de apariţia bolii.
„Am descoperit că sute de axoni dezvoltă umflături în jurul fiecărui depozit de amiloid”, scriu autorii în lucrarea lor.
Ei au descoperit că aceste umflături sunt formate dintr-o acumulare de lizozomi – mici compartimente/vezicule asemănătoare unor săculeţi de gunoi, create de celule pentru a descompune şi păstra deşeurile până când acestea pot fi eliminate din celulă.
Aceşti lizozomi se adună în structuri sferoide de-a lungul axonilor celulelor creierului, „cablul de transmisie” lung, care se extinde din corpul celulei şi se termină în extensii ramificate pentru transmiterea semnalelor electrice.
Se crede că aceste inflamaţii perturbă abilităţile celulei creierului de a conduce semnalele electrice care sunt vitale pentru formarea şi păstrarea amintirilor.
Folosind metode de vizualizare (imagistică) şi decodare a activităţii neuronale prin detectarea modificărilor activităţii electrice şi a calciului la nivel de celulă individuală, echipa de la Yale a reuşit să arate că întreruperile semnalelor este legată de dimensiunile structurilor sferoide.
Conform cercetătorilor, aceste umflaturi/inflamaţii create de structurile sferoide rămân stabile pentru perioade lungi de timp, aşa că probabil continuă să perturbe conectivitatea neuronilor.
Mărimea şi numărul structurilor sferoide observate într-un număr mic de mostre de creier uman post-mortem, pe care echipa a putut să le analizeze, au fost corelate şi cu nivelurile de declin cognitiv. Cu alte cuvinte, persoanele cu demenţă Alzheimer severă prezentau mai multe umflături sferoide pe neuronii din creierele lor.
„Având în vedere asemănarea morfologică a organelelor şi conţinutului biochimic al acestor structuri sferoide la şoareci şi la oameni, este probabil ca, aceste structuri să perturbe circuitele neuronale pentru intervale extinse de timp”, explică cercetătorii.
Echipa a descoperit că o proteină, denumită PLD3, a fost foarte exprimată în aceste umflături sferoide. Şoarecii modificaţi genetic pentru a nu avea gena PLD3 nu au produs aceleaşi acumulări de lizozomi şi au prezentat niveluri reduse de astfel de umflături pe neuronii lor.
De asemenea, oamenii de ştiinţă au observat că nivelurile ridicate de PLD3 au condus ocazional la creşterea nivelurilor de lizozomi chiar şi la şoarecii sănătoşi, dar au fost mai pronunţate la şoarecii cu Alzheimer, în structurile sferoide localizate în apropierea plăcilor de amiloid, sugerând că ceva legat de aceste plăci agravează procesul apariţiei acestor umflături.
[ot-video][/ot-video]
„Ar putea fi posibilă eliminarea acestor întreruperi ale semnalelor electrice din axoni prin vizarea PLD3 sau a altor molecule care reglează lizozomii, independent de existenţa plăcilor (amiloid)”, explică neurologul, Jaime Grutzendler, de la universitatea Yale.
Deşi dscoperirile oferă noi speranţe pentru studiul demenţei Alzheimer oamenii de ştiinţă avertizează că cercetările sunt încă la început. Ei au identificat deja studii care sugerează unele rezultate contradictorii în modul în care funcţionează modificările lizozomilor ce conţin PLD3, la şoareci şi în celulele umane HeLa.
Aşa cum s-a văzut şi înainte în cazul bolii Alzheimer, lucrurile se dovedesc a fi, încă o dată, mult mai complicate, spun autorii.
„Am identificat o posibilă semnătură a bolii Alzheimer care are repercusiuni funcţionale asupra circuitelor creierului, fiecare sferoid având potenţialul de a perturba activitatea în sute de axoni neuronali şi mii de neuroni interconectaţi”, a rezumat neurologul.
Noua cercetare a fost publicată în revista Nature.
