De pathologie van de ziekte van Alzheimer
Illustratie
door McCall Sarrett

Of u nu 20-jaren van uw leven vergeet of elke vijf minuten hetzelfde gesprek hebt om het alleen maar te vergeten, geheugenverlies kan een grote tol van het dagelijks leven betekenen. Het kan een van de meest verwarrende aspecten van neurodegeneratie zijn en is een belangrijk symptoom van dementie.

Ziekte van Alzheimer, ook gekend als AD, is de meest voorkomende vorm van dementie, gekenmerkt door cognitieve problemen en geheugenverlies. Er is momenteel geen officiële klinische techniek voor het diagnosticeren van AD, behalve een autopsie. Er zijn echter twee karakteristieke kenmerken van het hersenweefsel van patiënten met de ziekte van Alzheimer: amyloïde beta (A?) plaques en neurofibrillaire knopen, die beide een aanzienlijke hoeveelheid inzicht hebben verschaft in de pathologie van neurodegeneratie.

"Neurofibrillaire knopen komen voort uit een defect in eiwitten die tau-eiwitten worden genoemd."

A? is een eiwit dat voortkomt uit proteolyse of Amyloid Precursor Proteïne (APP). Dit betekent dat APP in kleinere fragmenten wordt opgedeeld, waarvan er één de A? fragment. APP wordt in deze stukken gesneden door enzymen die secretasen worden genoemd en waarvan de voornaamste rol het splitsen van deze eiwitten is. Er bestaan ​​verschillende secretasen, maar er is er één die significant is voor de pathologie van Alzheimer: gamma-secretase. Gamma-secretase produceert een speciale vorm van A?: A?-42, de meest giftige vorm van het eiwit. Eenmaal afgebroken beginnen deze eiwitfragmenten zich te verzamelen in de ruimte buiten de cellen. De sleutel tot de toxiciteit van deze eiwitten is dat ze kenmerkend ‘plakkerig’ zijn, waardoor ze aggregaten beginnen te vormen. Deze aggregaten blijven zich ontwikkelen en al snel zijn deze amyloïde bèta-plaques overal aanwezig, waardoor de neuronale functie ernstig wordt aangetast.

De pathologie van de ziekte van AlzheimerFiguur door McCall Sarrett

Deze impact van A? op de neurologische functie heeft geleid tot de Amyloïde hypothese, een goed erkende theorie die een verklaring voorstelt voor de neurodegeneratie bij de ziekte van Alzheimer.


innerlijk abonneren grafisch


Nu, voor het tweede hoofdkenmerk: neurofibrillaire tangles. Neurofibrillaire knopen komen voort uit een defect in eiwitten die tau-eiwitten worden genoemd. Tau-eiwitten dienen als een brug tussen structuren genaamd microtubules in de cel. Microtubules zijn ondersteunende moleculen die vorm en structuur aan de cellen verschaffen, met name axonen. Tau-eiwitten helpen deze microtubuli om de axonen structuur te geven. In het geval van Ziekte van AlzheimerEen neurodegeneratieve ziekte die wordt gekenmerkt door neuronaal verlies i ..., tau-eiwitten scheiden zich en hopen zich op in het cellichaam, ook wel bekend als de soma. Dit veroorzaakt degeneratie van de axonen, waardoor het nog moeilijker wordt voor neuronen om te communiceren. Deze moeilijkheid in neuronale communicatie is vergelijkbaar met de effecten van amyloïde beta; het is echter belangrijk om op te merken dat deze klitten sterk verschillen van de eerder besproken plaques omdat ze de communicatie van binnenuit de cel beïnvloeden, in tegenstelling tot de buitenkant.

"Wetenschappers zijn nog steeds niet zeker van het exacte mechanisme dat verantwoordelijk is voor de pathologie van de ziekte van Alzheimer."

Hoewel beide buitengewoon invloedrijk zijn, is A? en tau zijn niet de enige relevante factoren als het gaat om de pathologie van de ziekte van Alzheimer. Studies hebben gesuggereerd dat het Apolipoproteïne E (APOE) gen kan net zo invloedrijk zijn als A?. Er zijn drie belangrijke varianten die coderen voor eiwitten: ApoE2, ApoE3 en ApoE4. Er is aangetoond dat ApoE4 correleert met een afname van synaptisch snoeien, terwijl ApoE2 resulteert in een toename. Beide vormen beïnvloeden astrocyten (belangrijk gliacellen binnen het zenuwstelsel) en zijn gecorreleerd aan hun snelheid van fagocytose, het proces waardoor het astrocytenStervormige gliacellen met een aantal functies, inc ... overspoelen cellulair materiaal. Elke ApoE-variant beïnvloedt rechtstreeks deze snelheid van fagocytose, ApoE2, resulterend in een toename, en ApoE4, een afname. Dit suggereert dat de astrocyten mogelijk minder goed in staat zijn om het puin dat ronddrijft in de cel, te verwijderen uit de correlatie met ApoE4. Wanneer deze plaques zich opstapelen, kan het ApoE4-genotype de klaring van deze aggregaten voorkomen, wat bijdraagt ​​aan degeneratie.

Amyloïde beta, tau en verschillende genen werken allemaal samen om een ​​belangrijk communicatieprobleem tussen cellen te veroorzaken, wat in wezen de ziekte is die we kennen als de ziekte van Alzheimer. Dergelijke neurodegeneratie komt het meest voor in hersengebieden geassocieerd met leren en geheugen, maar breidt zich uiteindelijk uit over de hele hersenen. Met dit gebrek aan communicatie komt er een verlies van synapsen en uiteindelijk een afname van hersenmaterie. Het is dus normaal om een ​​verminderd hersenweefsel te zien op een MRIMagnetische resonantie beeldvorming, een techniek voor het bekijken van de stru ... terwijl de ziekte voortschrijdt, onthullen dat Alzheimer letterlijk de hersenen krimpt. Onze huidige modellen van leren en geheugen stellen dat synapsen een sleutelrol spelen in deze processen, wat een mogelijke verklaring biedt voor hoe deze pathologie correleert met de belangrijkste symptomen van AD, zoals geheugenverlies.

Wetenschappers zijn nog steeds niet zeker van het exacte mechanisme dat verantwoordelijk is voor de pathologie van Alzheimer. Vele innovatieve methoden zijn onderzocht in een poging om meer kennis te verwerven over dit pathologische punt, waarbij het om cerebrospinale vloeistof (CSF) biomarkers gaat.

Niveaus van A? en tau kan in CSF worden gemeten via een procedure die lumbaalpunctie wordt genoemd en waarbij hersenvocht wordt verzameld. Verhoogde niveaus van tau en verlaagde niveaus van A? worden gezien bij patiënten met de ziekte van Alzheimer. Dit is een gevolg van de A? ophopingen in de hersenen, wat op zijn beurt resulteert in een verminderde concentratie in het hersenvocht. Deze gegevens suggereren dat artsen en wetenschappers in de toekomst mogelijk de cognitieve toestand van een patiënt kunnen voorspellen door de eiwitniveaus in het hersenvocht te onderzoeken.

Momenteel is er geen definitieve remedie voor de ziekte van Alzheimer. Toch biedt toenemende kennis van de betrokken pathologische eiwitten, geassocieerde genen en lopend wetenschappelijk onderzoek hoop op een effectieve behandeling in de toekomst.

Welke doorbraak vindt u nodig voor medicijnen om een ​​behandeling voor Alzheimer te bereiken? Laat het ons weten in de comments!

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Neuronen kennen?

Over de auteur

Khayla Black is een eerstejaars student aan de New York University in Shanghai die van plan is om een ​​major in Neural Sciences te worden met een minor in Data Science met een concentratie in kunstmatige intelligentie. In de toekomst hoopt ze een MD / PhD te behalen en een neurowetenschapper te worden die de moleculaire aspecten van leren en geheugen bestudeert. In haar vrije tijd werkt Khayla graag met het MYELIN-initiatief binnen IYNA en leest ze ook over neurowetenschappelijk materiaal. Buiten het bestuderen van neurowetenschappen houdt ze van hardlopen, lesgeven op lokale basisscholen, oplossen van wiskundige problemen en het drinken van immense hoeveelheden koffie.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon

 

Referenties

Lacor, PN, Buniel, MC, Furlow, PW, Clemente, AS, Velasco, PT, Wood, M., . . . Klein, WL (2007, 24 januari). A? Oligomeer-geïnduceerde afwijkingen in Synaps Samenstelling, vorm en dichtheid bieden een moleculaire basis voor verlies van connectiviteit bij de ziekte van Alzheimer. Opgehaald van http://www.jneurosci.org/content/27/4/796

Murphy, parlementslid, en LeVine, H. (2010). De ziekte van Alzheimer en het β-amyloïdepeptide. Tijdschrift voor de ziekte van Alzheimer?: JAD, 19(1), 311. http://doi.org/10.3233/JAD-2010-1221

O'Brien, RJ en Wong, PC (2011). Amyloïde precursorproteïneverwerking en de ziekte van Alzheimer. Jaaroverzicht van neurowetenschap, 34, 185-204. http://doi.org/10.1146/annurev-neuro-061010-113613

Chung, W.-S., Verghese, PB, Chakraborty, C., Joung, J., Hyman, BT, Ulrich, JD, ... Barres, BA (2016). Nieuwe allelafhankelijke rol voor APOE bij het beheersen van de snelheid van synapsVerbindingen tussen neuronen waar een signaal vanaf wordt doorgegeven ... snoeien door astrocyten. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika, 113(36), 10186-10191. http://doi.org/10.1073/pnas.1609896113

Zetterberg, H. (2009, 19 augustus). Amyloïde? en APP als biomarkers voor de ziekte van Alzheimer. Opgehaald van https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0531556509001594?via=ihub