Alzheimer przenosi się z neuronu na neuron

Badacze z Linköping University w Szwecji wykazali, w jaki sposób toksyczne proteiny są przenoszone z neuronu na neuron w mózgach chorych na Alzheimera. Nieubłagane rozprzestrzenianie się choroby pozostawia za sobą martwe neurony i w efekcie - zapomniane myśli. Dzięki eksperymentom na zarażonych neuronach, zespół badaczy, którym kierował Martin Hallbeck, profesor patologii, był w stanie opisać proces atakowania neuronów przez chore białka, które następnie były przekazywane do sąsiednich komórek.

- Rozprzestrzenianie się choroby Alzheimera, które można przestudiować dopiero w mózgach zmarłych pacjentów, zawsze przebiega według tego samego wzorca. Ale do tej pory nie rozumieliśmy jak i dlaczego do tego dochodzi - wyjaśnia prof. Hallbeck.

Badania zostały opublikowane w przeglądzie naukowym Journal of Neuroscience.

Choroba zaczyna się w korze śródwęchowej (kora entorynalna, ang. entorhinal cortex), która jest częścią kory mózgowej. Następnie, choroba przenosi się na hipokamp. Obydwie te strefy mózgu są kluczowe dla pamięci.

Stopniowo, dochodzi do patologicznych zmian w kolejnych strefach mózgu, a pacjent jest coraz bardziej chory.

Do tej pory naukowcy zidentyfikowali dwie proteiny związane z Alzheimerem: tau i beta-amyloid. Proteina tau znajduje się w aksonach (wypustki łączące neurony), gdzie ma funkcję stabilizującą. Beta-amyloid z kolei odgrywa rolę w synapsach, gdzie neurony przekazują między sobą substancję sygnalizującą.

W chorobie Alzheimera coś złego dzieje się z tymi proteinami – przeprowadzone autopsje wykazały, iż dochodzi do ich anormalnych akumulacji. Dlaczego tak się dzieje, tego jeszcze nie wiemy, ale wiemy, że to nie te wielkie akumulacje – albo płytki – niszczą neurony.

Natomiast, mniejsze grupy beta-amyloidów, zwane oligomerami, zdają się być toksycznymi postaciami, które stopniowo niszczą neurony oraz powodują kurczenie mózgu.

- Chcieliśmy się dowiedzieć, czy te oligomery mogą rozprzestrzeniać się z neuronu na neuron - wyjaśnia prof. Hallbeck. - Wielu badaczy próbowało już tego dokonać, ale bez sukcesu.

Badanie rozpoczęto przeprowadzeniem eksperymentu na neuronach w hodowli laboratoryjnej – naukowcy wstrzyknęli do nich oligomery z fosforyczną czerwoną substancją TMR. Następnego dnia okazało się, że sąsiadujące połączone neurony również były czerwone, a to oznacza, że oligomery mogą się rozprzestrzeniać.

Aby przekonać się, czy chory neuron może zarazić inne neurony, badacze przeprowadzili serię eksperymentów, posługując się dojrzałymi ludzkimi neuronami oznaczonymi na zielono, które wymieszali z innymi, oznaczonymi na czerwono przez oligomery.

Po upływie jednego dnia, blisko połowa z zielonych komórek miała połączenie z czerwonymi neuronami. Po dwóch dniach, aksony straciły swój kształt, a organelle w komórkowym jądrze zaczynały przeciekać.

Profesor Martin Hellbeck opisuje - Stopniowo, coraz więcej zielonych komórek zaczęło chorować. Natomiast te, które nie zaraziły się oligomerami, pozostały zdrowe.

Prace szwedzkich naukowców oznaczają przełom w zrozumieniu choroby Alzheimera. Badacze pracują obecnie nad sposobem zahamowania rozprzestrzeniania się oligomerów.