Як хвороба Альцгеймера повільно видає свої секрети

Хоча причини хвороби Альцгеймера залишаються загадкою, генетичні дослідження зараз дають підказки про те, як розвивається хвороба. Ми знаємо, що рідкісні генетичні мутації можуть викликати ранній початок хвороби Альцгеймера, проте, як генетичні, так і фактори навколишнього середовища беруть участь у більш поширеній, пізній формі захворювання. Збираючи інформацію про генетичний склад тисяч людей, вчені з нашої групи та інші виявили майже це 30 варіантів генів які частіше зустрічаються при захворюванні.

Функції багатьох з цих "генів ризику" в мозку невідомі, але вони, схоже, групуються за біологічними функціями, що дає нам більше уявлення про механізми, які беруть участь у хворобі Альцгеймера. Однією з біологічних функцій, які беруть участь у хворобі Альцгеймера, на основі цих генетичних даних є транспортування матеріалу в клітину, відоме як ендоцитоз. Це відбувається, коли матеріал не може пасивно перетнути клітинну мембрану, клітинні бруньки всередину, щоб захопити вантаж у невеликому мішку, заповненому рідиною.

Наша дослідницька група досліджує, що ці ендоцитарні гени роблять у мозку. Використовуючи клітини, вирощені в блюді, ми можемо маніпулювати білками, які вони експресують, і вимірювати зміни у поглинанні клітиною матеріалу. Це допомагає нам зрозуміти, що відбувається, коли ці гени порушуються при хворобі Альцгеймера.

Ендоцитоз є загально важливою функцією клітин, всі клітини повинні їсти і пити. Він також відповідає за багато інших життєво важливих завдань, включаючи зв'язок, транспортування та очищення відходів, таких як бета-амілоїд. Це білок, що виробляється в здоровому мозку, який зазвичай розщеплюється і виводиться. Однак при хворобі Альцгеймера вважається, що дисбаланс вироблення бета-амілоїдів та його видалення з мозку викликає нарощування і утворення липких згустків, відомих як бляшки, токсичні для нейронів.

Ведення мозку

Очищення бета-амілоїду-одна з функцій, що виконується мікроглією, імунними клітинами мозку. Вони першими реагують, коли в мозок проникає зловмисник. Вони використовують свої ендоцитарні здібності для поглинання та знищення відходів та інфекційних агентів. При хворобі Альцгеймера ця функція є ключовою, оскільки вони споживають бета-амілоїд, руйнуючи його через свою внутрішню систему утилізації відходів.


Innersele підписатися графіка


Бета-амілоїд також можна видалити через 650 км кровоносних судин по всьому мозку людини. Ендотеліальні клітини, що вистилають судини, утворюють щільний бар’єр між кров’ю та мозком. Це зупиняє токсичні агенти, але дозволяє поживним речовинам надходити і відходити з них. Бета-амілоїд видаляється з мозку особливою формою ендоцитозу, що передбачає його зв'язування з рецептором на поверхні ендотеліальних клітин, як замок і ключ. Це запускає її інтерналізацію, і вона переноситься по клітині і осідає в крові, запобігання накопиченню в мозку.

Як же бета-амілоїд потрапляє туди?

Точна функція бета-амілоїду досі незрозуміла, але цілком ймовірно, що він відіграє роль у нормальній фізіології мозку, стаючи проблемою лише при надлишку. Він виробляється розщепленням білка -попередника амілоїду (АРР), що знаходиться на поверхні клітин мозку.

Додаток можна розбити на двома різними способами, тільки один з яких продукує бета-амілоїд. Фермент, відповідальний за цей шлях, знаходиться всередині клітини, тому для розщеплення на бета-амілоїдні фрагменти АРР має пройти ендоцитоз.

Частина нашого дослідження включає вимірювання кількості бета-амілоїду та інших фрагментів, що виробляються клітинами в результаті розпаду АРР. Порівняння їх між здоровими клітинами та тими, де маніпулювали генами ризику Альцгеймера, дозволяє зрозуміти участь цих генів у виробленні бета-амілоїдів. Тут знову -таки ендоцитоз виявляється вирішальним гравцем у потенційному розвитку хвороби Альцгеймера.

Це ілюструє лише три приклади того, як ендоцитоз важливий для здоров'я мозку, і як збій у будь -якому з них може стати чинником, що сприяє розвитку хвороби Альцгеймера. Дійсно, багато інших біологічних процесів були залучені з генетичних досліджень, і вони навряд чи будуть взаємовиключними. З урахуванням факторів ризику способу життя та навколишнього середовища хвороба Альцгеймера є надзвичайно складною. Тим не менш, розуміючи різні залучені механізми, ми можемо почати визначати потенційні цілі лікування. Подібно до головоломки, ми використовуємо генетичну інформацію як основу для створення більш чіткої картини хвороби в цілому.

про автора

Анна Берт, доктор наук, Університет Кардіффа

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Схожі книги:

at InnerSelf Market і Amazon