Нараняванията върху митохондриите – малки мощности в клетките, които им осигуряват енергия – задействат събития, които се появяват рано в болестта на Алцхаймер и могат да предложат обещаваща цел за лечение.
Така заключава ново изследване, публикувано в списанието, което показва как олигомерният амилоид бета – силно токсичен протеин – нарушава митохондриите.
Изследването също така разкрива как една предварителна обработка може да предпази човешките мозъчни клетки от такива увреждания.
"Митохондриите", казва водещият автор д-р Диего Mastroeni, асистент професор в Държавния университет на Аризона в Темпе, "са основният източник на енергия в клетките на мозъка и недостатъци в енергийния метаболизъм са показали, че е един от най-ранните събития в болестта на Алцхаймер ПАТОЛОГИЯ ".
Алцхаймер е унищожителна болест, която разрушава мозъчната тъкан и ограбва хората с способността им да мислят, да помнят, да вземат решения, да общуват и да живеят самостоятелно.
Това е най-честата форма на деменция и шестата причина за смърт в Съединените щати, където повече от 5 милиона души имат състояние.
Тежестта на болестта на Алцхаймер в САЩ нараства с нарастването на популацията. Цената на болестта на Алцхаймер и други деменции ще нарасне от 259 млрд. Долара до 1,1 трилиона долара между 2017 и 2050 г.
Докато се развива, болестта променя биологията и химията на мозъка, причинявайки нервните клетки или невроните да загинат и тъканта да се свие.
Понастоящем няма лечение или ефективно лечение, което значително забавя развитието на болестта на Алцхаймер.
Знаци за ранна промяна на тъканта са известни, че са във влака, преди да се появят поведенческите симптоми на болестта на Алцхаймер; Въпреки това, въпреки някои силни теории, точните причини остават загадка.
Амилоид бета и болестта на Алцхаймер
Доминираща теория за произхода на болестта на Алцхаймер предлага, че натрупването на лепкави белтъчни фрагменти, наречени амилоид бета, се отклонява от веригата от събития в мозъка, която води до заболяването.
Основните доказателства в подкрепа на тази амилоидна теория са, че мозъчните аутопсии на хора, умрели с болестта на Алцхаймер, имат два различни вида анормални натрупвания на протеини: заплетените клетки и плаките между клетките.
Тези отличителни белези на болестта на Алцхаймер са открити предимно в хипокампуса, неокортекса и други части на мозъка, които се намират под кората и са важни за мисленето, паметта и ученето.
Въпреки това, тъй като изследванията са изследвали по-дълбоко болестта и нейните възможни причини, възникнаха проблеми с амилоидната теория, казват авторите на новото проучване.
Един проблем се отнася до несъответствията в доказателствата. Например, някои проучвания е установено, че въпреки силния наличието на амилоидни плаки в мозъка си, някои по-възрастни пациенти не са показали измерими дефицити в мисленето и паметта, докато други пациенти с тежки Алцхаймер симптоми, подобни са показали много малко натрупване на ненормално амилоид протеин ,
Друга причина да се постави под въпрос амилоидната теория е, че експерименталните лекарства, които са насочени към амилоида като начин за лечение на болестта на Алцхаймер, показаха разочароващи резултати в клиничните проучвания и не успяха да спрат спада.
Тези въпроси и проблеми доведоха изследователите до аргумента, че в по-късните стадии на болестта на Алцхаймер вероятно се появяват плаки и заплетения и че се включват и други причини.
Ролята на митохондриите?
Митохондриите са малки отделения вътре в клетките, в които кислородът и хранителните вещества се превръщат в аденозин трифосфат (АТФ), който е основният източник на гориво за клетъчна активност.
"Десетилетия на изследване" разкриха, че тези клетъчни мощности се различават между мозъка на Алцхаймер и здравите мозъци.
Това доведе до мнението, че митохондриите играят важна роля в болестта на Алцхаймер, не само като сътрудници, но и като шофьори на болести.
Настоящият дебат варира от предполага, че амилоид бета причинява митохондриална дисфункция да предложи, че "каскада" на митохондриални промени "йерархично замества" развитието на амилоид бета.
Друг аргумент в дебата е, че при болестта на Алцхаймер "силно токсична" форма на амилоид бета – известна като олигомерна амилоидна бета – ускорява митохондриалния спад, който се среща естествено с възрастта.
Новото проучване, което разглежда влиянието на олигомерния амилоид бета върху митохондриите в мозъчните клетки, предоставя нови доказателства в тази посока.
Доказателство за нарушение на митохондриите
За тяхното изследване д-р Мастроени и колеги изваждат пирамидалните неврони от хипокампуса в мозъците на пациенти, починали от болестта на Алцхаймер.
Пирамидалните неврони са описани като "движещи се и шейкъри" на мозъка и са важни за когнитивната обработка. Мозъчните заболявания като болестта на Алцхаймер са известни, че несъразмерно убиват тези клетки.
Когато се изследва хипокампални пирамидални неврони, изследователите са намерени доказателства – под формата на намалена експресия на много митохондриални гени – да предложи им митохондрии бе прекъснато от олигомерен амилоид бета.
Те открили, че същата намалена експресия на митохондриални гени е настъпила, когато те излагат клетки от човешка невробластомна клетъчна линия на токсичния протеин.
Други видове клетки – като астроцити и клетки на микроглита – извлечени от хипокампуса на същия мозък, засегнат от болестта на Алцхаймер, не показват данни за увреждане на митохондриите. Астроцитите и клетките на микролията осигуряват подкрепа като поддържане на химически баланс и доставка на хранителни вещества.
Предварителното лечение може да предпази невроните
В друга серия от експерименти изследователите предварително обработени човешки неврони в лаборатория със съединение, което е структурно подобно на CoQ10, което е известно, че усилва ATP и ограничава оксидативния стрес, друг процес, който може да разгради митохондриите.
Когато експонират предварително обработените неврони до олигомерен амилоид бета, те показват намалени признаци на разрушаване на митохондриите. Те предполагат, че този резултат може да проправи пътя към нови лечения за болестта на Алцхаймер.
"Това изследване засилва токсичността на олигомерния амилоид бета върху невроналните митохондрии и подчертава значението на защитните съединения за защита на митохондриите от олигомерна амилоидна бета токсичност".
Д-р Диего Мастроени
