Czy geny mogą pomóc w oczyszczaniu obszaru mózgu odpowiedzialnego za Alzheimera?

Jak dotąd, około dwa tuziny genów rozproszonych na obszarze czerech chromosomów zostały rozpoznane jako te, które zwiększają ryzyko Alzheimera. Niestety, zidentyfikowanie czynników ryzyka nie znaczy, że naukowcy rozumieją, w jaki sposób przyczyniają się one do spadku świadomości poznawczej i demencji.

Takie rozumienie jest zazwyczaj kluczowe w przejściu od uzyskanej informacji genetycznej do efektywnego leczenia.

Grupa naukowców donosi w czasopiśmie Neuron, że zbadali dokładnie gen znany pod nazwą CD33. Może to pozwolić na wyznaczenie nowych dróg usuwania nalotów amyloidowych, które powstają w mózgu osób dotkniętych Alzheimerem i powodują problem z pamięcią i funkcjami poznawczymi.

Dr. Rudolph Tanzi, dyrektor badań nad genetyką i starzeniem się w Massachusetts General Hospital oraz profesor neurologii na Harvard Medical School, który jako pierwszy zidentyfikował (wraz ze swoją drużyną) w 2008 roku gen CD33 mówi: - Nie mieliśmy pojęcia, co on powoduje. Niewiele informacji o nim można było znaleźć w literaturze. Właściwie zaczynaliśmy od zera.

Rozpoczynając badania Tanzi odkrył, że podzbiór komórek w mózgu, znanych jako mikroglia wykazuje wysoki poziom CD33, co sprawia, że receptory, które pojawiają się na powierzchni komórek przyłączają się do odłamków nerwowych. Zaliczają się do nich pozostałości po stanach zapalnych oraz martwe i obumierające komórki. CD33 działa, jak molekularna gospodyni domowa, strzegąca układ nerwowy przed każdym materiałem mogącym zaszkodzić prawidłowemu funkcjonowaniu mózgu. Należą do nich złogi protein amyloidu, które odkładają się w mózgu osób dotkniętych Alzheimerem, co w rezultacie prowadzi do powstania lepkich powierzchni, które obejmują prawidłowe funkcje nerwów tuż przed zniszczeniem ich.

Zobacz również:

Jednak, kiedy drużyna Tanziego przeanalizowała mózgi pacjentów, którzy zmarli na Alzheimera, okazało się, że CD33 ma też swoją ciemną stronę. - U pacjentów z wyższym poziomem obszarów amyloidowych, także CD33 pojawia się w nadmiarze. A co za tym idzie, tony martwych komórek nerwowych. W pewnym momencie amyloid sprawia, że komórki chorują tworząc plątaniny, ponieważ wiele komórek nerwowych obumiera, a mikroglia wypowiadają wojnę wszystkiemu, co wydaje im się zagrożeniem dla mózgu – mówi Tanzi - Rezultatem jest tak zwany przyjazny ogień, który zabija tak wiele komórek nerwowych, że mikroglia stają się szkodliwe; nie oczyszczają już komórek nerwowych, ale otaczają je i eliminują wolne rodniki, powodując duże szkody.

Zamiast pochłaniać i usuwać amyloid, mikroglia uzbrojone w CD33 zaczynają celować w zdrowe komórki. Aby to potwierdzić, drużyna Tanziego przeprowadziła serię testów komórek w posiewach i u zwierząt, odkrywając, że kiedy mikroglia są pozbawione CD33, wracają do funkcji gospodyni domowej, wykrywając amyloid, by następnie wytrącić proteinę z obiegu. Myszy zaprogramowane genetycznie do wytwarzania osadu charakterystycznego dla choroby Alzheimera bez CD33 wykazywały niższe poziomy osadu amyloidowego w mózgu niż zwierzęta, posiadające ten gen, co dowodzi, że CD33 oczyszcza organizm z proteiny.

Eksperci twierdzą, że oczyszczanie może być kluczem do złagodzenia najgorszych symptomów choroby, ponieważ większośc ludzi wytwarza amyloid, jednak z jakiegoś powodu gromadzi się on, gdy się starzejemy. Odkryliśmy, że CD33 jest takim wyłącznikiem. Kiedy jest on wyłaczony, a tym samym nieaktywny, oczyszczanie z amyloidu jest bardziej widoczne – mówi Tanzi – Jeśli wytworzymy lek, który dezaktywuje CD33, pozwoli to na bardziej efektywne oczyszczanie z amyloidu za pomocą komórek mikrogleju.

Grupa Tanziego monitoruje złożenia, aby odkryć te, które mogą blokować szkodliwe działanie CD33 , jednak badanie będzie musiało zbalansować dobroczynne składniki, zawierające CD33 w postaci nieniszczącej prawdziwych wrogów, tak jak to było pierwotnie zaplanowane. - Pewnym jest, że musimy na to uważać – mówi Tanzi w odniesieniu do wykorzystania blokowania CD33 do leczenia Alzheimera. Istnieje możliwość, że miałoby ono negatywny wpływ na funkcje odpornościowe organizmu i mogłoby sprawić, że pacjenci byliby bardziej podatni na infekcje i inne problemy zdrowotne.

Odkrycie może być znaczącym krokiem w stronę odkrycia skutecznej metody leczenia Alzheimera. Oczyszczanie osadu amyloidowego może być decydujące w odpowiednim ukierunkowywaniu złóż amyloidu, szybko narastających w mózgu w czasie rozwoju choroby. - Musimy właściwie wykorzystać funkcje gorpodarcze CD33 i sprawić, by pozostały pomocne, a nie całkiem oszalały – dodaje Tanzi.

Opracowała:

Gabriela Godek