- Μια νέα μελέτη που διερευνά τη νόσο του Αλτσχάιμερ αποκαλύπτει ότι ένας συγκεκριμένος τύπος επιβλαβούς πρωτεΐνης, γνωστός ως «ολιγομερής ταυ», μπορεί να διαδραματίσει βασικό ρόλο στην ανάπτυξη της νόσου.
- Χρησιμοποιήθηκε μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης για την ανακάλυψη της παρουσίας ολιγομερούς ταυ σε συνδέσεις νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο ατόμων με Αλτσχάιμερ, συμπεριλαμβανομένων περιοχών που προηγουμένως δεν σχετίζονταν με τη συσσώρευση ταυ.
- Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η πρώιμη συσσώρευση ολιγομερούς ταυ στις νευρικές συνδέσεις θα μπορούσε να είναι πρόδρομος της νόσου του Αλτσχάιμερ, υποδεικνύοντας ότι η μείωση αυτών των πρωτεϊνών μπορεί να προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη θεραπευτική οδό.
Η νόσος του Alzheimer (AD) είναι μια κατάσταση που εμφανίζεται όταν οι επιβλαβείς πρωτεΐνες που ονομάζονται tau συσσωρεύονται και εξαπλώνονται σε όλο τον εγκέφαλο, οδηγώντας στην απώλεια των συνδέσεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων, που ονομάζονται συνάψεις.
Ενώ αυτή η απώλεια στη λειτουργία του εγκεφάλου έχει παρατηρηθεί σε μοντέλα ποντικιών, λιγότερα είναι γνωστά για το πώς συμβαίνει αυτό στους ανθρώπους.
Ενώ μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται αμυλοειδές β βρίσκεται επίσης στον εγκέφαλο ατόμων με Αλτσχάιμερ, η έρευνα δείχνει ότι τα συσσωματώματα πρωτεΐνης ταυ είναι κυρίως υπεύθυνα για την ανάπτυξη της νόσου.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Neuron, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ειδική μορφή μικροσκοπίου υψηλής ανάλυσης για να εξετάσουν τις πρωτεΐνες tau σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου σε άτομα με Αλτσχάιμερ και σε άτομα που δεν είχαν την πάθηση.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μια συγκεκριμένη μορφή ταυ, που ονομάζεται «ολιγομερής ταυ», υπήρχε τόσο στα μέρη αποστολής όσο και στο παραλήπτη των συνδέσεων των νευρικών κυττάρων, ακόμη και σε περιοχές όπου συνήθως δεν υπάρχει μεγάλη συσσώρευση ταυ.
Επιπλέον, υπήρχε υψηλότερη αναλογία αυτού του ολιγομερούς ταυ σε σύγκριση με άλλες μορφές ταυ σε αυτές τις συνδέσεις νευρικών κυττάρων.
Μελέτη συνάψεων με προηγμένη μικροσκοπία
Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου επικεντρώθηκε στις συνάψεις, οι οποίες είναι βασικές συνδέσεις που διευκολύνουν τη μετάδοση χημικών και ηλεκτρικών σημάτων μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων.
Οι συνάψεις παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση της υγιούς εγκεφαλικής λειτουργίας. Στη νόσο του Αλτσχάιμερ, μεγάλες ομάδες της πρωτεΐνης tau, γνωστές ως κουβάρια, συσσωρεύονται στα εγκεφαλικά κύτταρα, και αυτό είναι ένα εξέχον χαρακτηριστικό της νόσου.
Καθώς τα μπερδέματα εξαπλώνονται σε όλο τον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του Αλτσχάιμερ, υπάρχει μια αξιοσημείωτη μείωση της εγκεφαλικής λειτουργίας.
Η έκταση της απώλειας συνάψεων χρησιμεύει ως ισχυρός δείκτης μειωμένης μνήμης και γνωστικών ικανοτήτων.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές μικροσκοπίας για να εξετάσουν πάνω από ένα εκατομμύριο συνάψεις από 42 άτομα, επιτρέποντας στους ερευνητές να οπτικοποιήσουν τις πρωτεΐνες σε κάθε μεμονωμένη σύναψη.
Η ομάδα αναγνώρισε ότι μέσα στις συνάψεις ατόμων που είχαν πεθάνει από τη νόσο του Αλτσχάιμερ, παρατήρησαν μικρές ομάδες της πρωτεΐνης tau γνωστές ως ολιγομερή tau.
Αυτά τα μπερδέματα των ολιγομερών ταυ ανιχνεύθηκαν και στα δύο άκρα της σύναψης, που υπάρχουν στο εγκεφαλικό κύτταρο που μεταδίδει σήματα καθώς και στο εγκεφαλικό κύτταρο που λαμβάνει σήματα.
Ο Δρ David A. Merrill, PhD, ψυχίατρος ενηλίκων και γηριατρών στο Providence Saint John’s Health Center στη Σάντα Μόνικα, Καλιφόρνια, που επίσης δεν συμμετέχει στην τρέχουσα έρευνα, είπε στο Medical News Today ότι η χρήση προηγμένης μικροσκοπίας δειγμάτων αυτοψίας είναι «η πρώτη να δείξει αυξημένα επίπεδα μικρών ολιγομερών ταυ σε συνάψεις ασθενών με Αλτσχάιμερ».
«Τα ολιγομερή tau είναι επιπλέον των λανθασμένων και φωσφορυλιωμένων ειδών ταυ που γνωρίζουμε ότι συσσωρεύονται στον εγκέφαλο που έχει προσβληθεί από [Alzheimer] με προοδευτικό τρόπο με την πάροδο του χρόνου. Η ανακάλυψη ότι το tau μπορεί να εξαπλωθεί με τη διασταύρωση μεταξύ των νευρώνων μέσω των συναπτικών συνδέσεων είναι αξιοσημείωτη – το tau μπορεί να υφίσταται διασυναπτική εξάπλωση».
– Δρ. David Merrill, PhD, ψυχίατρος ενηλίκων και γηριατρών.
Η έγκαιρη ανίχνευση των πρωτεϊνών tau μπορεί να βοηθήσει στη διάγνωση
Τα νέα ευρήματα της μελέτης υποδηλώνουν ότι η συσσώρευση ολιγομερούς ταυ στις συναπτικές συνδέσεις θα μπορούσε να είναι ένας πρώιμος δείκτης της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Η επικεφαλής ερευνήτρια καθ. Tara Spires-Jones του Ερευνητικού Ινστιτούτου Άνοιας του Ηνωμένου Βασιλείου στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου εξήγησε τα βασικά ευρήματα σε μια δήλωση, τονίζοντας ότι η εξάπλωση του ταυ σε όλο τον εγκέφαλο είναι μια σημαντική εστίαση:
«Γνωρίζουμε για περισσότερα από 30 χρόνια ότι τα μπερδέματα εξαπλώνονται στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της νόσου του Αλτσχάιμερ, αλλά το πώς εξαπλώνονται παρέμεινε μυστήριο. Όπου εμφανίζονται μπερδέματα στον εγκέφαλο, ακολουθεί ο θάνατος των νευρώνων, συμβάλλοντας στην πτώση της γνωστικής ικανότητας. Η διακοπή της εξάπλωσης του τοξικού ταυ είναι μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για να σταματήσει η ασθένεια στα ίχνη της».
– Καθ. Tara Spires-Jones, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης
Χρειάζεται ακόμη περισσότερη έρευνα για αμυλοειδές και ταυ σε ανθρώπους
Η Jennifer Bramen, PhD, ανώτερη ερευνητική επιστήμονας στο Pacific Neuroscience Institute στη Σάντα Μόνικα, Καλιφόρνια, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, εξήγησε στο MNT ότι το αμυλοειδές και το ταυ είναι οι κύριοι μοριακοί βιοδείκτες στη νόσο του Αλτσχάιμερ.
Ωστόσο, η Δρ. Bramen σημείωσε ότι ο ακριβής ρόλος του αμυλοειδούς και του ταυ στην πρόκληση της νόσου είναι ακόμα υπό διερεύνηση.
«Αυτή η μελέτη εστιάζει συγκεκριμένα στο συναπτικό ταυ, έναν υποτύπο που δεν έχει μελετηθεί εκτενώς στο παρελθόν», είπε η Δρ Μπράμεν. «Η δημοσίευση είναι σημαντική καθώς διερευνά νέες γνώσεις για το συναπτικό ταυ στους ανθρώπους και όχι στα ποντίκια».
Η Δρ Μπράμεν πρόσθεσε ότι η μελέτη «εστιάζει στα διαλυτά συναπτικά ολιγομερή ταυ, επειδή έχει βρεθεί ότι είναι πιο τοξικά για τις συνάψεις και τα εγκεφαλικά κύτταρα από τα νευροϊνίδια (NFTs) σε μοντέλα ηποντικών».
«Τα NFT είναι πιο εκτενώς μελετημένες μορφές ταυ», εξήγησε η Δρ. Μπράμεν. «Επιπλέον, μοντέλα ποντικιών προτείνουν ότι η μετάδοση της συναπτικής ταυ μέσω της επικοινωνίας κυττάρου σε κύτταρο μπορεί να είναι ένας μηχανισμός με τον οποίο η συναπτική απώλεια εξαπλώνεται σε όλο τον εγκέφαλο».
Ο Δρ Μέριλ πρόσθεσε ότι «πολλά λιγότερα είναι γνωστά για το συναπτικό ταυ και συγκεκριμένα για τα συναπτικά ολιγομερή στον ανθρώπινο εγκέφαλο».
«Υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για τις νευροεκφυλιστικές διεργασίες που υποκρύπτουν [την] εξέλιξη της νόσου του Αλτσχάιμερ και των σχετικών άνοιών», είπε ο Δρ Merrill.
Οι μελλοντικές θεραπείες μπορεί να στοχεύουν στη συσσώρευση ταυ
Ο Δρ Μέριλ σημείωσε ότι «ίσως είναι σημαντικό να αναπτυχθούν φάρμακα που στοχεύουν αυτά τα ολιγομερή ταυ για την προστασία των συνάψεων από τις τοξικές επιδράσεις του ταυ».
Η Δρ Μπράμεν πρόσθεσε: «Οι συγγραφείς αυτής της μελέτης παρατήρησαν μείωση στον αριθμό των διεγερτικών συνάψεων σε περιοχές με αυτή τη μορφή ταυ, ενώ οι διεγερτικές συνάψεις που περιβάλλονταν από υψηλές ποσότητες NFTs δεν παρουσίασαν τέτοια μείωση».
«Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία από αυτή την εργασία που υποδηλώνουν ότι η συναπτική μετάδοση του διαλυτού ταυ οδηγεί στην εξάπλωση του ταυ σε νέες περιοχές, με αποτέλεσμα την απώλεια συναπτικών σε πολλαπλές περιοχές του ανθρώπινου εγκεφάλου.
– Jennifer Bramen, PhD, νευροεπιστήμονας
Η Δρ Μπράμεν κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «αυτά τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη δυνητική σημασία της στόχευσης του διαλυτού συναπτικού ταυ σε φαρμακευτικές θεραπείες που στοχεύουν στη μείωση της εξέλιξης της νόσου του Αλτσχάιμερ».
