Alzheimers sygdom er den mest almindelige form for demens og et af de vigtigste mysterier inden for moderne neurovidenskab. På trods af årtiers forskning er mange aspekter af præcis, hvordan denne neurodegenerative sygdom ødelægger hjernen, uklare. Traditionelt mente man, at sygdommen, som rammer mindst 10 millioner mennesker verden over, ifølge Verdenssundhedsorganisationen udviklede sig i etaper gennem betændelse, celledød og opbygning af proteiner i plaques. Alle disse processer fører til nedbrydning af hukommelse, adfærd og tænkning. Nu har et hold af forskere fra Allen Institute i Seattle (USA) og andre institutioner opdaget, at sygdommen ødelægger hjernen i to faser – den første fase sker ubemærket, før symptomerne opstår, og den anden er karakteriseret ved direkte ødelæggelse af hjernen. hjerne.
En banebrydende genetisk analyse har givet ny indsigt i, hvordan Alzheimers sygdom skader hjernen. Billede: news.mit.edu
Indhold
- 1 To stadier, der ødelægger hjernen
- 2 Skader på hæmmende neuroner
- 3 Multimodal kortlægning og hjerneskade
- 4 Hvad så?
To stadier, der ødelægger hjernen
Værket, der for nylig er offentliggjort i tidsskriftet Nature Neuroscience, giver revolutionerende indsigt i præcis, hvordan Alzheimers sygdom udvikler sig, og hvilke hjerneceller der er mest sårbare over for det. Ved at analysere prøver af hjernevæv opnået postmortem fra donorer med en bekræftet diagnose, fandt forskerholdet, at sygdommen skrider frem i to adskilte stadier.
Den første fase (fase)karakteriseres ved en langsom stigning i inflammation. Det betyder, at den gradvise stigning i inflammatoriske processer i hjernen sker ubemærket, uden manifestation af symptomer som nedsat hukommelse og tænkning. Det er bemærkelsesværdigt, at den første fase kun påvirker visse celler – hæmmende neuroner (vi taler om dem senere).
Alzheimers sygdom udvikler sig i to faser. Billede: newsnetwork.mayoclinic.org
Hurtig hjerneskade opståri anden fase af sygdommenog ledsages af manifestationen af symptomer ved akkumulering af beta-amyloid plaques og neurofibrillære sammenfiltringer af tau-protein i hjernen (husk, at beta-amyloid plaques afbryder aktiviteten, der opretholder hjernecellernes normale funktion, og ophobninger af tau-protein indeni neuroner dræber celler). Disse processer ødelægger neurale kredsløb og fører til tab af kognitiv funktion.
Mere om emnet: Alzheimers sygdom kan ramme selv 19-årige – her er beviset
Skader på hæmmende neuroner
Holdet analyserede den genetiske aktivitet af individuelle celler udvundet fra den midterste temporale gyrus, et område af hjernen, der er stærkt involveret i sprogbehandling og semantisk hukommelse. I alt blev prøver på mere end 3,4 millioner cellekerner opnået fra 84 donorer med Alzheimers sygdom på forskellige stadier undersøgt. Gennemsnitsalderen for donorerne var 88 år, hvoraf 51 var kvinder og 33 mænd.
I stedet for at sammenligne det analyserede væv med det fra raske mennesker, vurderede holdet donorernes kvantitative neuropatologi og rangeret dem på en skala over pseudoprogression af sygdommen – spis derefter efterhånden som symptomer og hjerneskade udvikler sig – og udviklede siget multimodalt kort over hjerneceller i Alzheimers sygdomder afspejler den genetiske og cellulære kronologi af ændringer i hele sygdommen.
Genetisk analyse af hjerneceller har afsløret, hvilke typer celler, der med størst sandsynlighed vil blive ramt af sygdommen. Billede: Courtesy of The Allen Institute, Seattle
På denne måde var forskerne i stand til at identificere specifikke typer celler, som er de første, der er ramt af denne form for demens – den såkaldtehæmmende neuroner, som spiller en nøglerolle i reguleringen af hjerneaktivitet ved at deaktivere eller dæmpe andre neuroner. Dette er den mest spændende del af opdagelsen: Tidligere fokuserede mest forskning på excitatoriske neuroner (hjerneceller, der aktiverer andre neuroner).
Vil du holde dig opdateret med de seneste opdagelser inden for videnskab og teknologi? Abonner på vores kanal på Telegram – så du helt sikkert ikke går glip af noget interessant!
Resultaterne af analysen viste, at specifik skade på hæmmende neuroner i den første fase af Alzheimers sygdom forstyrrer neurale kredsløb, hvilket bidrager til alvorlig hjerneskade i anden fase. Opdagelsen vil gøre det muligt at diagnosticere sygdommen, før symptomer viser sig, og at udvikle nye terapeutiske strategier og lægemidler, der har til formål at forebygge eller bremse sygdommens progression til irreversibel hjerneskade.
Multimodal kortlægning og hjerneskade
h2>
Oprettelsen af et multimodalt kort over hjerneceller (eller et atlas kaldet Seattle Alzheimer's Disease Brain Cell Atlas (SEA-AD)) har givet en omfattende forståelse af, hvilke celletyper der er mest sårbare, og hvor præcist i vævsmikrostrukturen de er placeret. Opdagelsen blev gjort mulig ved at kombinere forskellige typer data (genomiske, transkriptomiske, epigenomiske og rumlige).
Interessant nok, i den første fase af sygdomsudviklingen, aktiverede mikroglia – hjernens immunceller og reaktive astrocytter – er også observeret. På den ene side betyder det, at hjernen forsøger at beskytte sig selv mod indledende skader, på den anden side betyder det en mulig stigning i inflammation og yderligere skade på neuroner.
Alzheimers sygdom kan ikke helbredes. Det eneste, der kan gøres i dag, er at bremse udviklingen. Billede: newscientist.com
I den anden, hurtigere fase af sygdommen forekommer en eksponentiel stigning i patologi. Dette betyder, at akkumulering af beta-amyloid plaques og neurofibrillære sammenfiltringer af tau-protein fører til alvorlig neuronal skade og dybtgående tab af kognitiv funktion. Den anden fase af sygdommen er også karakteriseret ved tab af excitatoriske neuroner og andre typer hæmmende neuroner.
Du kan være interesseret: Forskere har identificeret fire typer Alzheimers sygdom
Forståelse af, at Alzheimers sygdom udvikler sig i to adskilte stadier og identifikation af de celletyper, der påvirkes på hvert stadium, giver nye muligheder for at udvikle målrettede terapeutiske strategier. For eksempel kan behandlinger rettet mod at reducere inflammation og beskytte tidlige hæmmende neuroner bremse eller forhindre yderligere progression af sygdommen.
Resultaterne ændrer fundamentalt vores forståelse af, hvordan Alzheimers sygdom skader hjernen og bidrager til udviklingen af nye behandlinger for denne neurodegenerative sygdom, sagde Richard Hodes, direktør for National Institute on Aging (NIH), som ikke var involveret i undersøgelsen.< /p>
Det er vigtigt, at data opnået i den nye undersøgelse blev bekræftet i andre store undersøgelser, hvilket styrker pålideligheden og betydningen af det nye videnskabelige arbejde. Efterhånden som teknologien udvikler sig, øges evnen til at studere en af de sværest forståelige neurodegenerative sygdomme.
Alzheimers sygdom er en alvorlig form for demens. Billede: dementech.com
Moderne metoder til genomsekventering og rumlig transkriptomik gør det muligt for forskere at kortlægge ændringer i hjernen på celleniveau og identificere tidligere ukendte faser af sygdommen sammen med nye potentielle «mål" #187; til intervention og terapi.
Gå ikke glip af: Lave temperaturer kan hjælpe dig med at leve længere og helbrede Alzheimers
Hvad er det næste?
Den nye undersøgelses resultater er et væsentligt skridt fremad i forståelsen af Alzheimers sygdom, og oprettelsen af et multimodalt kort giver forskerne mulighed for at se et mere komplet billede af, hvordan sygdommen påvirker hjernen på mikroniveau. Mens der er meget arbejde forude, især med at udvikle nye behandlinger, bringer forskning som denne os tættere på at opklare mysterierne bag denne komplekse sygdom og åbner nye muligheder for intervention.
Nu hvor forskerne har en klarere forståelse af, hvilke celletyper og processer der er involveret i de tidlige stadier af sygdommen, vil næste skridt være at udvikle diagnostiske værktøjer til at opdage disse ændringer hos levende patienter. En sådan tilgang kunne omfatte udvikling af biomarkører eller billeddannelsesteknikker, der kunne detektere tidlig inflammation eller tab af hæmmende neuroner. Terapeutiske strategier, der sigter mod at bevare hæmmende neuronfunktion, kan også være lovende.
At slå demens er ingen nem opgave. Billede: alzheimer.ie
Alzheimers sygdom er et af de mest alvorlige medicinske problemer. Sygdommen, som først blev beskrevet i 1907 af den tyske psykiater Alois Alzheimer, har ingen kur, men forskerne håber, at de før eller siden vil være i stand til at besejre den. Selvfølgelig kræver succes i kampen mod sygdommen en fælles indsats fra forskere fra forskellige områder af videnskab og medicin. Udvidelse af offentligt tilgængelige ressourcer, såsom det nye multimodale kort, letter videndeling og accelererer fremskridt på området.
Vidste du, at gentagne negative tanker er blevet forbundet med Alzheimers sygdom? Detaljer kan læses her!
Selvom videnskabsmænd og læger har lang vej igen, bringer resultaterne af en ny undersøgelse os tættere på den dag, hvor Alzheimers sygdom bliver en tilstand, der kan behandles eller endda forebygges. At forstå, hvordan det udvikler sig på celleniveau, åbner døren til nye muligheder og inspirerer til optimisme omkring sund aldring.