Onderzoekers identificeren signaalmolecuul dat de ziekte van Alzheimer kan helpen voorkomen

molecuul

Nieuw onderzoek bij mensen en muizen identificeert een bepaald signaalmolecuul dat kan helpen bij het wijzigen van ontstekingen en het immuunsysteem om te beschermen tegen de ziekte van Alzheimer. Het werk, dat werd geleid door onderzoekers van het Massachusetts General Hospital (MGH), is gepubliceerd in: NATUUR.

Cognitieve achteruitgang geassocieerd met de ziekte van Alzheimer ontwikkelt zich wanneer neuronen beginnen te sterven. "Neurondood kan worden veroorzaakt door onjuiste immuunresponsen en overmatige neuro-ontsteking - of ontsteking in de hersenen - veroorzaakt door hoge niveaus van amyloïde bèta-afzettingen en tau-klitten, twee kenmerken van de ziekte van Alzheimer", legt mede-senior auteur Filip Swirski, Ph. .D., die het werk uitvoerde als hoofdonderzoeker in het Center for Systems Biology bij MGH.

"Zodra neuronen in toenemende hoeveelheden beginnen af ​​te sterven, worden hersencellen, microglia en astrocyten genaamd - die normaal gesproken voedende cellen zijn die puin opruimen - geactiveerd om neuro-ontsteking te veroorzaken in een poging de hersenen te beschermen. Ze zijn evolutionair geprogrammeerd om een ​​hersengebied uit te roeien waar sprake is van overmatige neuronale celdood, omdat dit het gevolg kan zijn van een infectie, die moet worden gestopt om zich te verspreiden”, legt mede-senior auteur Rudolph Tanzi, Ph.D., co-directeur uit. van het McCance Center for Brain Health bij MGH.

In het geval van de ziekte van Alzheimer activeert de neuronale celdood veroorzaakt door amyloïde beta-afzettingen en tau-tangles deze reactie. "Als neuro-inflammatie ontstaat, is de hoeveelheid celdood minstens 10 keer hoger dan die werd veroorzaakt door plaques en klitten", zegt Tanzi. “In feite zouden er zonder de inductie van neuro-inflammatie geen symptomen van dementie zijn. We kennen dit van 'veerkrachtige' hersenen, waarin er veel plaques en knopen zijn in de hersenen van een individu, maar geen symptomen bij overlijden omdat er geen of minimale neuro-inflammatie was.” Tanzi biedt een analogie en merkt op dat amyloïde bèta de "match" is die de zich verspreidende "borstelvuren" van klitten aansteekt, maar alleen wanneer dit leidt tot een toenemend aantal "bosbranden" door neuro-inflammatie die wordt geactiveerd door microglia en astrocyten, verliest men genoeg neuronen lijden aan cognitieve achteruitgang en dementie.

Deze nieuwe studie in NATUUR onthulde dat een subset van astrocyten het vuur daadwerkelijk probeert te blussen door een molecuul genaamd interleukine-3 (IL-3) vrij te geven, dat vervolgens dodelijke microgliale cellen weer omzet in verzorgende en beschermende cellen die niet langer neuronen uitroeien en zich in plaats daarvan concentreren op het schoonmaken uit amyloïde beta-afzettingen en tau-kluwens.

"Er kunnen belangrijke klinische implicaties zijn als we weten dat astrocyten via IL-3 met microglia praten om de microglia te onderwijzen en hen te helpen de ernst van de ziekte van Alzheimer te verminderen", zegt Swirski. "We kunnen nu nadenken over hoe we IL-3 kunnen gebruiken om niet alleen te helpen de neuro-ontsteking te beteugelen die het grootste deel van de neuronale celdood bij de ziekte van Alzheimer veroorzaakt, maar ook om microglia te verleiden om opnieuw de heilzame taak op zich te nemen om de afzettingen op te ruimen. en klitten die de initiërende pathologie zijn van de ziekte van Alzheimer.”

"Het was verrassend om IL-3 in de hersenen te vinden", zegt eerste auteur Cameron McAlpine, Ph.D., en vervolgens een instructeur in het Center for Systems Biology. "Onze bevindingen suggereren dat communicatie tussen astrocyten en microglia, via IL-3, een belangrijk mechanisme is dat de ziekte van Alzheimer afweert door microglia te instrueren om beschermende functies aan te passen. Met verder onderzoek kan IL-3-signalering een nieuwe therapeutische mogelijkheid bieden om neurologische ziekten te bestrijden."