Αν και τα αίτια της νόσου Αλτσχάιμερ παραμένουν ένα μυστήριο, η γενετική έρευνα παρέχει τώρα ενδείξεις για το πώς αναπτύσσεται η ασθένεια. Γνωρίζουμε ότι σπάνιες γενετικές μεταλλάξεις μπορούν να προκαλέσουν πρώιμη εμφάνιση Αλτσχάιμερ, ωστόσο, τόσο γενετικοί όσο και περιβαλλοντικοί παράγοντες εμπλέκονται στην πιο συνηθισμένη, όψιμη εμφάνιση της νόσου. Με τη συλλογή πληροφοριών για τη γενετική σύνθεση χιλιάδων ανθρώπων, οι επιστήμονες της ομάδας μας και άλλοι, έχουν εντοπίσει σχεδόν 30 παραλλαγές γονιδίων που είναι πιο συχνές στη νόσο.
Η λειτουργία πολλών από αυτά τα «γονίδια κινδύνου» στον εγκέφαλο είναι άγνωστη, αλλά φαίνεται να συγκεντρώνονται κατά βιολογική λειτουργία, δίνοντάς μας μεγαλύτερη εικόνα για τους μηχανισμούς που εμπλέκονται στο Αλτσχάιμερ. Μία από τις βιολογικές λειτουργίες που εμπλέκονται στο Αλτσχάιμερ από αυτά τα γενετικά ευρήματα είναι η μεταφορά υλικού στο κύτταρο, γνωστή ως ενδοκυττάρωσηΕ Αυτό συμβαίνει όταν το υλικό δεν μπορεί να διασχίσει παθητικά την κυτταρική μεμβράνη, τα κύτταρα εμφανίζονται προς τα μέσα για να συλλάβουν το φορτίο σε ένα μικρό σάκο γεμάτο υγρό.
Η ερευνητική μας ομάδα ερευνά τι κάνουν αυτά τα ενδοκυτταρικά γονίδια στον εγκέφαλο. Χρησιμοποιώντας κύτταρα που καλλιεργούνται σε ένα πιάτο, μπορούμε να χειριστούμε τις πρωτεΐνες που εκφράζουν και να μετρήσουμε τις αλλαγές στην πρόσληψη υλικού από το κύτταρο. Αυτό μας βοηθά να κατανοήσουμε τι συμβαίνει όταν αυτά τα γονίδια έχουν υποστεί βλάβη στο Αλτσχάιμερ.
Η ενδοκυττάρωση είναι μια καθολικά σημαντική κυτταρική λειτουργία, όλα τα κύτταρα πρέπει να τρώνε και να πίνουν. Είναι επίσης υπεύθυνο για πολλά άλλα ζωτικά καθήκοντα, συμπεριλαμβανομένης της επικοινωνίας, της μεταφοράς και του καθαρισμού αποβλήτων, όπως το β-αμυλοειδές. Αυτή είναι μια πρωτεΐνη που παράγεται στον υγιή εγκέφαλο, η οποία κανονικά διασπάται και αποβάλλεται. Στη νόσο Αλτσχάιμερ, ωστόσο, πιστεύεται ότι μια ανισορροπία στην παραγωγή β-αμυλοειδούς και η απομάκρυνσή της από τον εγκέφαλο προκαλεί μια συσσώρευση και ο σχηματισμός κολλώδεις συστάδες, γνωστές ως πλάκες, οι οποίες είναι τοξικές για τους νευρώνες.
Οικοκυρική καθαριότητα
Η σκούπα β-αμυλοειδούς είναι μία από τις λειτουργίες που εκτελούνται από τα μικρογλοία, τα ανοσοκύτταρα του εγκεφάλου. Είναι οι πρώτοι που ανταποκρίνονται όταν ένας εισβολέας εισέρχεται στον εγκέφαλο. Χρησιμοποιούν τις ενδοκυτταρικές τους ικανότητες για να καταπιούν και να καταστρέψουν απόβλητα και μολυσματικούς παράγοντες. Στο Αλτσχάιμερ, αυτή η λειτουργία είναι βασική καθώς καταναλώνουν βήτα-αμυλοειδές, διασπώντας το μέσω του εσωτερικού τους συστήματος διάθεσης απορριμμάτων.
Το β-αμυλοειδές μπορεί επίσης να αφαιρεθεί μέσω των 650 χιλιομέτρων των αιμοφόρων αγγείων σε όλο τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Τα ενδοθηλιακά κύτταρα που καλύπτουν τα αγγεία σχηματίζουν ένα σφιχτό φράγμα μεταξύ του αίματος και του εγκεφάλου. Αυτό σταματά τους τοξικούς παράγοντες αλλά επιτρέπει την είσοδο θρεπτικών ουσιών και τη διαφυγή αποβλήτων. Το β-αμυλοειδές απομακρύνεται από τον εγκέφαλο με μια ειδική μορφή ενδοκυττάρωσης που περιλαμβάνει τη δέσμευσή του σε έναν υποδοχέα στην επιφάνεια των ενδοθηλιακών κυττάρων, όπως κλειδαριά και κλειδί. Αυτό ενεργοποιεί την εσωτερίκευσή του και μεταφέρεται σε όλο το κύτταρο και εναποτίθεται στο αίμα, αποτρέποντας τη συσσώρευση στον εγκέφαλο.
Πώς φτάνει το βήτα-αμυλοειδές στην αρχή;
Η ακριβής λειτουργία του βήτα-αμυλοειδούς είναι ακόμα ασαφής, αλλά είναι πιθανό ότι παίζει ρόλο στη φυσιολογία του εγκεφάλου, καθιστώντας πρόβλημα μόνο όταν υπάρχει υπερβολικά. Παράγεται από τη διάσπαση της πρόδρομης πρωτεΐνης αμυλοειδούς (APP), που βρίσκεται στην επιφάνεια των κυττάρων του εγκεφάλου.
Το APP μπορεί να αναλυθεί σε δύο διαφορετικούς τρόπους, μόνο ένα από τα οποία παράγει βήτα-αμυλοειδές. Το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για αυτό το μονοπάτι βρίσκεται μέσα στο κύτταρο, οπότε το APP πρέπει να υποστεί ενδοκυττάρωση για να διασπαστεί σε θραύσματα βήτα-αμυλοειδούς.
Μέρος της έρευνάς μας περιλαμβάνει τη μέτρηση της ποσότητας βήτα-αμυλοειδούς και άλλων θραυσμάτων που παράγονται από τα κύτταρα ως αποτέλεσμα της διάσπασης της APP. Η σύγκριση αυτών μεταξύ υγιών κυττάρων και εκείνων όπου τα γονίδια κινδύνου του Αλτσχάιμερ έχουν χειραγωγηθεί μας επιτρέπει να κατανοήσουμε τη συμμετοχή αυτών των γονιδίων στην παραγωγή βήτα-αμυλοειδούς. Εδώ, πάλι, η ενδοκυττάρωση εμφανίζεται ως καθοριστικός παράγοντας στην πιθανή ανάπτυξη της νόσου Αλτσχάιμερ.
Αυτό απεικονίζει μόνο τρία παραδείγματα για το πώς η ενδοκυττάρωση είναι σημαντική για την υγεία του εγκεφάλου και πώς ένα σφάλμα σε οποιοδήποτε από αυτά θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη του Αλτσχάιμερ. Πράγματι, πολλές άλλες βιολογικές διεργασίες έχουν ενοχοποιηθεί από γενετικές μελέτες και αυτές είναι απίθανο να αποκλείουν αμοιβαία. Με την προσθήκη τόσο του τρόπου ζωής όσο και των περιβαλλοντικών παραγόντων κινδύνου, το Αλτσχάιμερ είναι εξαιρετικά περίπλοκο. Παρ 'όλα αυτά, κατανοώντας τους διάφορους μηχανισμούς που εμπλέκονται, μπορούμε να αρχίσουμε να εντοπίζουμε πιθανούς στόχους για θεραπεία. Παρόμοια με ένα παζλ, χρησιμοποιούμε τις γενετικές πληροφορίες ως κομμάτια γωνίας για να δημιουργήσουμε μια σαφέστερη εικόνα της νόσου στο σύνολό της.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Anna Burt, PhD Ερευνητής, Πανεπιστήμιο του Cardiff
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
at InnerSelf Market και Amazon
