Wie sich das Gehirn bei der Alzheimer-Krankheit verändert

Wie sich das Gehirn bei der Alzheimer-Krankheit verändert

Die meisten Menschen haben von Alzheimer gehört, der häufigsten Form von Demenz. Die Krankheit hat keine Heilung und wenige, aber ineffiziente Behandlungen. Trotz ihrer größten Anstrengungen kennen Ärzte und Forscher immer noch nicht die Abfolge von Veränderungen im Gehirn, die diese schwächende Störung verursachen.

Unsere neue Studie stellt eine verbreitete Sicht auf die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit in Frage und schlägt einen neuen klinischen Ansatz vor, um die Auswirkungen zu reduzieren.

So gewöhnlich, immer noch keine Heilung

Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz, gekennzeichnet durch fortschreitenden Verlust der Kognition - unsere Fähigkeit, unser Leben zu lernen, zu erinnern und zu planen. Über 35 Millionen Menschen wird derzeit weltweit mit Alzheimer-Krankheit diagnostiziert, wobei aufgrund einer alternden Bevölkerung die Zahlen deutlich steigen werden.

Leider haben wir keine Heilung und aktuelle Therapien sind begrenzt zu sehr bescheidener Linderung der Symptome. Daher besteht ein großer Bedarf, zu verstehen, wie sich die Alzheimer-Krankheit entwickelt und welche Prozesse zugrunde liegen, um wirksame Behandlungen zu entwickeln.

Veränderungen an Proteinen führen zum Zelltod des Gehirns

Nach dem Tod werden die Gehirne von Alzheimer-Patienten typischerweise zwei Arten von abnormalen Strukturen enthalten, wenn sie unter dem Mikroskop betrachtet werden: Plaketten und Verfilzungen. Plaques enthalten ein Protein, das als Amyloid Beta bekannt ist, und Tangles bestehen aus einem Protein namens Tau.

Tau ist ein Protein, das normalerweise in Gehirnzellen (auch Neuronen genannt) vorkommt. Allerdings ist Tau in Alzheimer-Krankheit Gehirnverflechtungen nicht das gleiche als Tau in normalen Gehirnen.

Tau in Tangles hat eine einzigartige Struktur und wird als phosphoryliert bezeichnet, da es zusätzliche Moleküle trägt, die als Phosphate bekannt sind und an das Hauptprotein-Rückgrat gebunden sind. Dies ändert das Verhalten des Proteins im Inneren des Neurons.

Der vorherrschende Glaube an die Alzheimer-Forschung ist die Zugabe von Phosphatgruppen zu phosphoryliertem Tau fördert die Entwicklung der Krankheit.


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Unsere jüngsten Forschungen stellen diese Annahme in Frage.

Unerwarteter Schutz gegen Alzheimer

We kürzlich aufgedeckt ein neuer und überraschender Hinweis auf die Rolle von Tau und Phosphaten bei Alzheimer.

Unser erstes Beweismaterial stammt von Genen. Wir fanden ein Gen, das Mäuse unerwartet gegen die Entwicklung von Alzheimer schützt. Wir haben auch gesehen, dass die Spiegel des Proteins, das aus diesem Gen resultiert, im menschlichen Gehirn mit fortschreitender Alzheimer-Krankheit allmählich abnehmen.

Mit einer Kombination von Experimenten in kultivierten Mausneuronen untersuchten wir dann genau, wie dieses Gen funktioniert. Es wurde klar, dass das Gen Einfluss darauf hat, wie Phosphatgruppen an Tau gebunden sind. Durch die Erzeugung eines spezifischen Phosphorylierungsmusters von Tau vermittelt das Gen seine schützenden Wirkungen.

Wir fanden auch, wenn Mäusen Tau mit diesem spezifischen Muster von anhängenden Phosphatgruppen verabreicht wurde, waren sie vor der Entwicklung von Alzheimer-Krankheit geschützt.

Diese Forschung führte uns dazu, unser Denken über die molekularen Ereignisse, die bei der Alzheimer-Krankheit auftreten, zu ändern.

Wir fanden, dass ein spezifisches Tau-Phosphorylierungsmuster gegen den Tod von Neuronen in einem Mausmodell der Krankheit schützen kann. Mit anderen Worten, eine Version von phosphoryliertem Tau, die gegen Alzheimer schützt, kann sich im Gehirn bilden. Dies stellt die allgemeine Ansicht unter Forschern in Frage, dass die Tau-Phosphorylierung nur toxische Effekte verursacht und der "Bösewicht" beim Fortschreiten der Krankheit ist.

Neues Ziel für Prävention und Behandlung

Diese Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Prävention und Behandlung der Alzheimer-Krankheit.

Wenn wir das Niveau von schützendem Tau erhöhten, wurden demenzähnliche Gedächtnisänderungen bei Mäusen, die prädisponiert waren für die Entwicklung von Alzheimer, weitgehend verhindert. Die nächste Frage ist, ob diese spezifische Tau-Modifikation in noch späteren Stadien der Krankheit schützend wirken kann.

Weitere Explorationen können zu einem neuen Behandlungsansatz führen, der die Erhöhung der Aktivität des Gens beinhaltet, das mit der Bildung von schützendem Tau in einem fortgeschrittenen Stadium von Alzheimer verbunden ist. Dies ist wichtig, da viele Patienten mit Demenz diagnostiziert werden, wenn bereits beträchtliche Gedächtnis- und neuronale Verluste aufgetreten sind.

Wir denken, dass es zwei Ansätze gibt, um das schützende Tau zu erhöhen. Einer von ihnen nutzt Fahrzeuge zur Genübertragung, während der andere Medikamente entwickelt, die die Bildung erhöhen können. Unser Team plant, beide Strategien zu verfolgen, um neue Behandlungsmöglichkeiten für den Menschen zu entwickeln.

In Anbetracht der Vielzahl der möglichen Modifikationen von Tau-Protein scheint die Sezierung der Funktionen von jedem von ihnen eine mühsame Aufgabe für viele zu sein. Es kann jedoch noch andere bemerkenswerte Einblicke in Demenz geben und uns zu neuen Behandlungsstrategien führen, die so dringend benötigt werden.

Das Gespräch

Über den Autor

Arne Ittner, Postdoktorand, UNSW Australien und Lars Ittner, Professor für Neurowissenschaften UNSW, Principal Senior Research Fellow NeuRA, UNSW Australien

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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