„Florile otrăvitoare” neuronale ar putea fi o sursă pentru Alzheimer, arată un studiu

Boala Alzheimer a zădărnicit demult eforturile de a identifica cauzele care stau la baza acesteia. Acum, un nou studiu pe șoareci sugerează că „florile otrăvitoare” cu resturi celulare ar putea fi sursa rădăcină a unui semn distinctiv al bolii și un semn frumos de sinistru al unui sistem de eliminare a deșeurilor, eșuat în interiorul celulelor cerebrale deteriorate.

Studiul, condus de neuro-specialistul Ju-Hyun Lee de la Universitatea din New York Langone, abordează teoria referitoare la faptul că acumularea unei proteine numite beta-amiloid între neuroni este un prim pas crucial în boala Alzheimer, cea mai comună formă de demență.

• Au fost găsite „concentranții semnificative” de microplastice în testiculele umane
• Robotul moale care imită picioarele păianjenilor

În schimb, sugerează că leziunile neuronilor se pot înrădăcina în interiorul celulelor cu mult înainte ca plăcile de amiloid să se formeze complet și să se aglomereze în creier, o descoperire care ar putea oferi noi posibilități terapeutice. „Rezultatele noastre punctează pentru prima dată leziunile neuronale observate în boala Alzheimer la problemele din interiorul lizozomilor celulelor creierului, unde beta-amiloidul apare pentru prima dată”, spune Lee.

Deși un studiu pe animale cu un trio de mostre umane nu va răsturna teoriile existente despre ceea ce se întâmplă cu creierul în boala Alzheimer, cercetarea face parte dintr-un număr tot mai mare de dovezi care sugerează că plăcile de amiloid sunt de fapt întârziate la această boală, mai degrabă decât un declanșator timpuriu, indică Science Alert.

Noi perspective în tratarea Alzheimer

„Anterior, ipoteza de lucru atribuia în mare parte daunele observate în boala Alzheimer la ceea ce a apărut după acumularea de amiloid în afara celulelor creierului, nu înainte și din interiorul neuronilor”, spune Lee, urmărind ipoteza cascadei de amiloid care a captat cercetările Alzheimer, timp de trei decenii.

Acea ipoteză, care nu a fost niciodată acceptată universal și este acum testată, presupune că aglomerările înnodate ale unei proteine numite amiloid sunt cauza principală a bolii Alzheimer. Se crede că acumularea acestor plăci de amiloid între celulele creierului dăunează neuronilor, ducând la pierderea memoriei și la declinul cognitiv.

Dar nu toată lumea este de acord, deoarece încurcăturile intracelulare ale unei alte proteine numite „tau” sunt ceilalți suspecți principali în boala Alzheimer; iar „brațele umflate și bombate” ale neuronilor de obicei fac parte din peisaj.

În acest nou studiu, cercetătorii au urmărit disfuncția celulară observată la șoarecii crescuți pentru a dezvolta boala Alzheimer până la lizozomii celulelor creierului, mici saci plini cu enzime acide care descompun și reciclează reziduurile din celule.

O nouă abordare este testată

Studiile imagistice au arătat că, pe măsură ce celulele creierului animalelor s-au îmbolnăvit, lizozomii și-au pierdut aciditatea obișnuită, s-au mărit și apoi au fuzionat cu alte vacuole purtătoare de deșeuri care se umflau deja, cu fragmente de proteine amiloide și alte resturi.

Cercetătorii au considerat acest lucru ca pe un semn că sistemele neuronilor de eliminare a gunoiului eșuau, punând celulele sub un stres extrem. În neuronii cei mai puternic deteriorați destinați morții celulare, aceste vacuole s-au adunat în „bule mari de membrană” formând rozete „asemănătoare unei flori” în jurul nucleului celular. Cercetătorii au observat, de asemenea, plăci de amiloid aproape complet formate în interiorul unor neuroni deteriorați.

Acest model unic, numit „floare otrăvitoare”, a fost prezent și în unele celule ale creierului la trei persoane care au murit din cauza bolii Alzheimer, a descoperit echipa. Dar este nevoie de mult mai multe cercetări înainte de a putea spune că această caracteristică nouă este un factor care contribuie la boala Alzheimer umană. Cercetările anterioare sugerează că depozitele de amiloid la persoanele cu boala Alzheimer sunt foarte diferite de cele găsite în modelele animale ale bolii și că acestea din urmă sunt, de asemenea, mai ușor de eliminat din creier.

Deocamdată, cercetătorii spun că descoperirile sugerează că neuronii care conțin aceste „flori otrăvitoare” ar putea fi „sursa principală” de plăci de amiloid toxice, cel puțin în modelele animale ale bolii Alzheimer. „Aceste noi dovezi ne schimbă înțelegerea fundamentală a modului în care boala Alzheimer progresează”, spune neurobiologul Ralph Nixon, de la NYU Langone.

Terapii experimentale

„De asemenea, explică de ce atât de multe terapii experimentale concepute pentru a îndepărta plăcile de amiloid nu au reușit să oprească progresia bolii, deoarece celulele creierului sunt deja paralizate înainte ca plăcile să se formeze complet în afara celulei”, spune Nixon. Recent, ipoteza cascadei de amiloid a fost din nou supusă unei examinări intense, după ce Administrația Federală a Medicamentelor din SUA a aprobat o nouă terapie pentru boala Alzheimer la jumătatea anului 2021 – prima în 18 ani.

Medicamentul, numit aducanumab, elimină aglomerările de proteină amiloid, iar decizia a stârnit proteste din partea unor cercetători cu boala Alzheimer, care au spus că aprobarea a fost prematură, deoarece juriul încă dezbate dacă reducerea nivelurilor de amiloid încetinește de fapt declinul cognitiv.

Dar chiar și cu mult înainte de această decizie controversată, cercetătorii se întrebau dacă acumularea de plăci de amiloid declanșează boala Alzheimer, determină progresia acesteia sau este un produs secundar irelevant. Acest ultim studiu adaugă doar combustibil – sau o crenguță minusculă – la acel foc.

Direcții viitoare de tratament

De asemenea, se potrivește cu cercetările vechi de un deceniu care sugerează că aglomerările de amiloid cresc în interiorul neuronilor din fragmente mici de proteină amiloidă ingerată, aglomerări care apoi sunt expulzate înapoi în spațiul intracelular când celula moare în cele din urmă.

Poate că această nouă cercetare – ținând cont că este în mare parte la șoareci – oferă detalii mai concentrate despre unde și când se formează plăcile de amiloid, indicând procese defecte de eliminare a deșeurilor care nu reușesc să recicleze deșeurile celulare.

„Cercetarea noastră sugerează că tratamentele viitoare ar trebui să se concentreze pe inversarea disfuncției lizozomale și pe reechilibrarea nivelurilor de acid din interiorul neuronilor creierului”, spune Nixon. Noile abordări terapeutice sunt cu siguranță binevenite pentru această boală.

Dar dacă am învățat ceva până acum despre Alzheimer, este că cercetătorii ar trebui să meargă cu atenție atunci când există o asemenea disperare în rândul pacienților, al familiilor lor și chiar al oamenilor de știință pentru noi terapii.

Vă mai recomandăm și:

Declinul cognitiv al câinilor ar putea ajuta oamenii care suferă de Alzheimer

Telefoanele mobile ar putea cauza Alzheimer, arată un studiu

Somnolența la pacienții cu Alzheimer, cauzată de leziuni ale neuronilor responsabili cu starea de veghe

Particulele de „colesterol bun” ar putea juca un rol în prevenirea Alzheimerului