ΑΛΤΣΧΑΙΜΕΡ: Η ΠΡΟΓΝΩΣΗ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟ, ΝΕΑ ΕΡΕΥΝΑ

Μια πρώιμη φάση στη διαδικασία ανάπτυξης της νόσου του Αλτσχάιμερ είναι μια μεταβολική αύξηση σε ένα μέρος του εγκεφάλου που ονομάζεται ιππόκαμπος, αναφέρουν ερευνητές από το Karolinska Institutet σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Molecular Psychiatry. Η ανακάλυψη ανοίγει για νέες πιθανές μεθόδους έγκαιρης παρέμβασης.

Η νόσος Αλτσχάιμερ είναι η πιο κοινή μορφή άνοιας και χτυπά περίπου 20.000 άτομα στη Σουηδία κάθε χρόνο. Οι ερευνητές δείχνουν τώρα ότι μια μεταβολική αύξηση στα μιτοχόνδρια, τα κυτταρικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, είναι ένας πρώιμος δείκτης της νόσου.

Οι ομάδες πίσω από τη μελέτη χρησιμοποίησαν ποντίκια που ανέπτυξαν παθολογία της νόσου του Αλτσχάιμερ με παρόμοιο τρόπο με τον άνθρωπο. Η αύξηση του μεταβολισμού σε νεαρά ποντίκια ακολουθήθηκε από συναπτικές αλλαγές που προκλήθηκαν από διαταραχή του κυτταρικού συστήματος ανακύκλωσης (μια διαδικασία γνωστή ως αυτοφαγία), εύρημα που τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 2016.

Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο μεταβολισμός στον εγκέφαλο Alzheimer συνήθως μειώνεται, γεγονός που συμβάλλει στην υποβάθμιση των συνάψεων. Αυτό οι ερευνητές μπορούσαν επίσης να το δουν στα μεγαλύτερα ποντίκια, τα οποία είχαν την ασθένεια για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

«Η ασθένεια αρχίζει να αναπτύσσεται 20 χρόνια πριν από την έναρξη των συμπτωμάτων, επομένως είναι σημαντικό να την ανιχνεύσουμε έγκαιρα—ειδικά λαμβάνοντας υπόψη τα επιβραδυντικά φάρμακα που αρχίζουν να φτάνουν», λέει ο Per Nilsson, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Νευροβιολογίας, Επιστημών Φροντίδας και Κοινωνίας. , Karolinska Institutet. «Οι μεταβολικές αλλαγές μπορεί να είναι διαγνωστικός παράγοντας σε αυτό».

Η Maria Ankarcrona, καθηγήτρια στο ίδιο τμήμα συνεχίζει, "Είναι ενδιαφέρον ότι οι αλλαγές στον μεταβολισμό μπορούν να παρατηρηθούν πριν συσσωρευτεί κάποια από τις χαρακτηριστικές αδιάλυτες πλάκες στον εγκέφαλο. Το διαφορετικό ενεργειακό ισοζύγιο αντιστοιχεί σε αυτό που έχουμε δει σε εικόνες του εγκεφάλου Alzheimer αλλά τώρα έχουμε εντοπίσει αυτές τις αλλαγές σε προγενέστερο στάδιο».

Η μελέτη διεξήχθη σε στενή συνεργασία μεταξύ των δύο ομάδων ερευνητών, οι οποίοι ανέλυσαν το τμήμα του εγκεφάλου του ποντικιού που ονομάζεται ιππόκαμπος, μια δομή που παίζει σημαντικό ρόλο στη βραχυπρόθεσμη μνήμη και που επηρεάζεται νωρίς στην παθολογική διαδικασία.

Εφαρμόζοντας την τεχνική της αλληλουχίας RNA για να δουν ποια γονίδια είναι ενεργά στα κύτταρα του ιππόκαμπου κατά τη διάρκεια διαφορετικών σταδίων της νόσου, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ένα από τα πρώιμα στάδια της νόσου είναι η αύξηση του μιτοχονδριακού μεταβολισμού.

Οι ερευνητές μελέτησαν τις αλλαγές που εμφανίστηκαν στη συνέχεια στις συνάψεις μεταξύ των νευρώνων του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και άλλες τεχνικές και διαπίστωσαν ότι κυστίδια που ονομάζονται αυτοφαγοσώματα, όπου οι πρωτεΐνες διασπώνται και τα συστατικά τους μεταβολίζονται, είχαν συσσωρευτεί στις συνάψεις, διαταράσσοντας την πρόσβαση στη λειτουργία. πρωτεΐνες.

Οι ερευνητές θα μελετήσουν τώρα τον ρόλο των μιτοχονδρίων και της αυτοφαγίας στην ανάπτυξη της νόσου του Alzheimer με περισσότερες λεπτομέρειες - για παράδειγμα, σε ποντίκια των οποίων η νόσος παρέχει ένα ακόμη καλύτερο μοντέλο του εγκεφάλου Alzheimer.

«Αυτά τα ευρήματα υπογραμμίζουν τη σημασία της διατήρησης των λειτουργικών μιτοχονδρίων και του φυσιολογικού μεταβολισμού των πρωτεϊνών», λέει ο Δρ Nilsson. «Στο μέλλον, θα είμαστε σε θέση να κάνουμε δοκιμές σε ποντίκια για να δούμε εάν νέα μόρια που σταθεροποιούν τη μιτοχονδριακή και την αυτοφαγική λειτουργία μπορούν να καθυστερήσουν τη νόσο».

Μελέτη: Per Nilsson et al, Mitochondrial hypermetabolism precedes impaired autophagy and synaptic disorganization in App knock-in Alzheimer mouse models, Molecular Psychiatry (2023). DOI: 10.1038/s41380-023-02289-4