Peneliti mengidentifikasi molekul sinyal yang dapat membantu mencegah penyakit Alzheimer

molekul

Penelitian baru pada manusia dan tikus mengidentifikasi molekul sinyal tertentu yang dapat membantu memodifikasi peradangan dan sistem kekebalan untuk melindungi terhadap penyakit Alzheimer. Pekerjaan, yang dipimpin oleh penyelidik di Rumah Sakit Umum Massachusetts (MGH), diterbitkan di published Alam.

Penurunan kognitif yang terkait dengan penyakit Alzheimer berkembang ketika neuron mulai mati. “Kematian neuron dapat disebabkan oleh respons imun yang tidak tepat dan peradangan saraf yang berlebihan—atau peradangan di otak—dipicu oleh deposit beta amiloid tingkat tinggi dan kusut tau, dua ciri penyakit Alzheimer,” jelas rekan penulis senior makalah Filip Swirski, Ph. .D., yang melakukan pekerjaan sebagai peneliti utama di Pusat Sistem Biologi di MGH.

“Begitu neuron mulai mati dalam jumlah yang meningkat, sel-sel otak yang disebut mikroglia dan astrosit — yang biasanya memelihara sel-sel yang membersihkan puing-puing — menjadi diaktifkan untuk menyebabkan peradangan saraf dalam upaya melindungi otak. Mereka secara evolusioner diprogram untuk menghapus wilayah otak di mana terdapat kematian sel saraf yang berlebihan karena mungkin disebabkan oleh infeksi, yang harus dihentikan penyebarannya,” jelas penulis senior Rudolph Tanzi, Ph.D., co-director. dari Pusat Kesehatan Otak McCance di MGH.

Dalam kasus penyakit Alzheimer, kematian sel saraf yang disebabkan oleh deposit beta amiloid dan kusut tau mengaktifkan respons ini. “Saat peradangan saraf terjadi, jumlah kematian sel setidaknya 10 kali lebih tinggi daripada yang disebabkan oleh plak dan kusut,” kata Tanzi. “Faktanya, tanpa induksi peradangan saraf, tidak akan ada gejala demensia. Kami tahu ini dari otak 'tahan', di mana ada banyak plak dan kusut di otak seseorang tetapi tidak ada gejala saat kematian karena peradangan saraf minimal atau tidak ada sama sekali.” Tanzi memberikan analogi, mencatat bahwa amyloid beta adalah "perapian" yang menyalakan "api sikat" yang menyebar dari kusut, tetapi hanya ketika ini mengarah pada peningkatan jumlah "kebakaran hutan" melalui peradangan saraf yang diaktifkan oleh mikroglia dan astrosit yang membuat seseorang kehilangan cukup neuron mengalami penurunan kognitif dan demensia.

Studi baru ini di Alam mengungkapkan bahwa subset astrosit benar-benar mencoba memadamkan api dengan melepaskan molekul yang disebut interleukin-3 (IL-3), yang kemudian mengubah sel mikroglial pembunuh kembali menjadi sel pengasuhan dan pelindung yang tidak lagi menghapus neuron dan malah fokus pada pembersihan. keluar deposit beta amiloid dan kusut tau.

"Mungkin ada implikasi klinis penting untuk mengetahui bahwa astrosit berbicara dengan mikroglia melalui IL-3 untuk mendidik mikroglia dan membantu mereka mengurangi keparahan penyakit Alzheimer," kata Swirski. “Kami sekarang dapat berpikir tentang bagaimana menggunakan IL-3 untuk tidak hanya membantu mengekang peradangan saraf yang menyebabkan sebagian besar kematian sel saraf pada penyakit Alzheimer, tetapi juga untuk menarik mikroglia untuk sekali lagi mengambil tugas yang bermanfaat untuk membersihkan deposit. dan kusut yang merupakan patologi awal penyakit Alzheimer.”

“Mengejutkan menemukan IL-3 di otak,” kata penulis pertama Cameron McAlpine, Ph.D., yang saat itu menjadi instruktur di Center for Systems Biology. “Temuan kami menunjukkan bahwa komunikasi antara astrosit dan mikroglia, melalui IL-3, merupakan mekanisme penting yang menangkal penyakit Alzheimer dengan menginstruksikan mikroglia untuk mengadaptasi fungsi perlindungan. Dengan studi lebih lanjut, pensinyalan IL-3 dapat memberikan peluang terapeutik baru untuk memerangi penyakit neurologis.”

Detonic