Inflamația provoacă daune tau în Alzheimer
Oamenii de știință au descoperit un mecanism de inflamație care pare să joace un rol cheie în formarea proteinelor tau toxice care caracterizează Alzheimer și alte boli ale creierului.
Boala Alzheimer este cea mai frecventă cauză de demență la adulții în vârstă. Alte forme includ vasculară, corp Lewy și demență frontotemporală (FTD).
Estimările Institutului Național de Îmbătrânire, care este unul dintre Institutele Naționale de Sănătate (NIH), sugerează că peste 5,5 milioane de persoane din Statele Unite au demență din cauza bolii Alzheimer.
Noul mecanism descoperit implică un complex proteic numit inflammasomul NLRP3.
Cercetările anterioare identificaseră deja rolul vital al moleculei mari în declanșarea substanțelor inflamatorii din locația sa în celulele imune din creier.
În noul studiu, cercetătorii de la Centrul German pentru Boli Neurodegenerative (DZNE) și de la Universitatea din Bonn, ambii din Germania, au condus investigația unei echipe internaționale a inflammasomului NLRP3 în boala Alzheimer și FTD.
Au testat probe de creier postmortem de la persoane cu și fără FTD. De asemenea, au folosit celule cerebrale cultivate și șoareci cu trăsături cerebrale caracteristice Alzheimer și FTD.
Anchetatorul principal a fost Michael T. Heneka, profesor la Universitatea din Bonn și director al Departamentului de Boli Neurodegenerative și Gerontopsihiatrie.
Prof. Heneka este, de asemenea, autorul principal al unui recent Natură lucrare despre noile descoperiri.
În acea lucrare de studiu, el și colegii săi descriu modul în care proteina tau se transformă sub influența proceselor de inflamație din sistemul imunitar al creierului.
Una dintre funcțiile pe care proteinele tau le îndeplinesc în creierele sănătoase este de a ajuta la stabilizarea scheletului celulei nervoase sau a neuronului.
Cu toate acestea, în Alzheimer și FTD, proteinele tau suferă modificări chimice care le fac să iasă din scheletul celular și să se lipească una de cealaltă. Fără stabilitate mecanică, celula pieri în cele din urmă.
Hiperfosforilare
Ceea ce face ca proteinele tau să se detașeze de schelele celulare și să se lipească una de cealaltă este un proces numit hiperfosforilare care schimbă compoziția chimică și comportamentul moleculelor proteice.
Fosforilarea este un regulator cheie al activității proteinelor în celule. Aceasta implică adăugarea și îndepărtarea grupărilor fosfat (PO4) de pe molecula de proteină.
Hiperfosforilarea înseamnă că molecula de proteină este saturată cu grupări de fosfat adăugat (PO4). În această stare, proteina se poate comporta într-un mod foarte diferit de normal.
Noile descoperiri dezvăluie că inflammasomul NLRP3 declanșează enzimele care saturează proteinele tau cu fosfat în măsura în care se detașează de scheletul celular și se formează în grămezi.
„Se pare că procesele inflamatorii mediate de inflammasom sunt de o importanță centrală pentru majoritatea, dacă nu chiar pentru toate bolile neurodegenerative cu patologie tau”, spune prof. Heneka.
Echipa sugerează că mecanismul este deosebit de relevant pentru boala Alzheimer. Există două trăsături distinctive în boala Alzheimer: plăci toxice de proteină beta-amiloidă care se formează între celulele creierului și încurcături de proteine tau aglomerate care se formează în interiorul celulelor.
În plus, plăcile beta-amiloide încep să se formeze în primele etape ale Alzheimer, înainte ca proteinele tau să înceapă să se aglomereze.
Lucrările anterioare ale unora dintre echipe au implicat deja inflammasomul NLRP3 ca un promotor al acumulării de beta-amiloid.
Lipsește legătura dintre beta-amiloid și tau
Reunirea celor două seturi de constatări arată că inflammasomul NLRP3 este un factor comun în formarea plăcilor beta-amiloide și a încurcăturilor tau.
„Rezultatele noastre susțin ipoteza cascadei amiloide pentru dezvoltarea bolii Alzheimer”, explică prof. Heneka.
„Conform acestei ipoteze”, continuă el, „depozitele de [beta-amiloid] duc în cele din urmă la dezvoltarea patologiei tau și astfel la moartea celulară”.
El sugerează că inflammasomul este „veriga lipsă decisivă” care leagă procesele bolii de beta-amiloid și tau. „Trece ștafeta, ca să spun așa”, remarcă el.
Echipa are în vedere aceste constatări care să conducă la noi modalități de tratare a Alzheimerului și a FTD, vizând procesul de transformare a tau.
Prof. Heneka consideră că ar trebui să fie posibil să se dezvolte medicamente care vizează patologia tau prin modificarea răspunsului imun.
„Odată cu dezvoltarea patologiei tau, abilitățile mentale scad din ce în ce mai mult. Prin urmare, dacă patologia tau ar putea fi conținută, acesta ar fi un pas important către o terapie mai bună. ”
Prof. Michael T. Heneka
