In der Alzheimer-Krankheit , zwei defekte Proteine ​​verschwören, um beeinträchtigen die Nervenzelle die " Powerhouse "

Zwei Proteine, die ungewöhnlich in den Gehirnen von Patienten mit modifizierten Alzheimer-Krankheit konspirieren , was zu negativen Auswirkungen auf die entscheidenden Energiezentren von Gehirnzellen , nach neuen Erkenntnissen in Online veröffentlicht Neurobiologie des Alterns .

Die Forschung wirft die Möglichkeit , dass pathologische Formen von zwei Proteinen , Beta-Amyloid und Tau , aus denen sich die pathologischen Kennzeichen von den Gehirnen von Alzheimer- Patienten machen - Plaques und Tangles - können im Tandem arbeiten , um das Überleben von Gehirnzellen zu verringern.

Die Ergebnisse als Teil eines Pakets der Ergebnisse aus verschiedenen Laboratorien , die Umsetzung sind zelluläre Komponenten bekannt als Mitochondrien unter zunehmenden Kontrolle bei der Entwicklung einer Reihe von Gehirnerkrankung , Alzheimer-Krankheit , Huntington und Parkinson-Krankheiten kommen .

Mitochondrien sind wie winzig kleine Energieanlagen innerhalb Neuronen und anderen Zellen , die ständig in Bewegung , am laufenden Band die Energie, die Zellen zum Überleben brauchen . Mitochondrien werden auch Steuerungen beherrschen , da sie zusätzliche Arbeitsplätze wie etwa die Haltung durchführen Kalzium Ebenen normal. Eine Zelle mit beschädigten Mitochondrien nicht in der Lage , genügend Energie zu erzeugen , um die Zelle weitermachen , kann nicht richtig Kalzium -Puffer und gibt oxidativer Moleküle, die die Zelle beschädigen. Derartige Ereignisse können in erkrankten Gehirns die Alzheimer auftritt , was zu Nervenzellen , die nicht richtig funktionieren müssen .

" Die Idee, dass Beta-Amyloid und Tau können zusammenarbeiten, um dazu führen, Unfug im Gehirn ist ein sich entwickelndes Thema unter Wissenschaftlern für eine Reihe von Jahren", sagte Gail Johnson , Ph.D., Professor für Anästhesie und der entsprechende Autor des Papiers . " Die genaue Beziehung zwischen den beiden Krankheiten ist unklar, aber es kann eine Synergie zwischen den beiden , wenn es um ihre Wirkung auf die Mitochondrien in der Alzheimer- Krankheit kommt . "

Johnsons Gruppe nahm einen besonders genauen Blick auf eine pathologische Form des Proteins als tau bekannt, die Stabilisierung eines Netzwerks von Autobahn -ähnliche Tracks namens Mikrotubuli in Nervenzellen hilft . In den letzten Jahren haben Wissenschaftler wie Johnson auf einem abnormal verkürzte Form des Proteins , wie trunkierten Tau bekannt konzentriert , als eine, die wahrscheinlich eine Rolle bei der Alzheimer-Krankheit.

Johnsons Team befasste sich mit der Leistung der Mitochondrien in Rattenneuronen während der Einwirkung von Amyloid-beta , zur regelmäßigen Tau-Protein , an das verkürzte Version von Tau , und Kombinationen von Amyloid-beta und den beiden Versionen von Tau . Unter den Experimenten war eine, in der Wissenschaftler verfolgt die Bewegung der Mitochondrien, schnappte ein neues Bild alle 10 Sekunden während eines Fünf-Minuten- Zeitraum , um die Bewegungen der Organellen innerhalb von Nervenzellen zu verfolgen.

Die größten Änderungen an Mitochondrien ereignete sich, als Beta-Amyloid und trunkierten Tau waren anwesend zusammen . Effekte enthalten :
• Die Fähigkeit der Mitochondrien ihrer elektrischen Potential, das benötigt wird, um Energie effizient erzeugen aufrechtzuerhalten , war stark beeinträchtigt. Sie nur ein Drittel des elektrischen Potentials der Mitochondrien in den Kontrollzellen .
• Mitochondrien sind in der Regel sehr mobil und in der Zelle verteilt . Jedoch in Gegenwart von trunkierten Tau und Amyloid-beta , Mitochondrien zusammen abnormal in einigen Teilen von Neuronen verklumpt und es versäumt, zu anderen Teilen von Neuronen , beispielsweise die Synapsen zu bekommen, wie sie es normalerweise tun . Insgesamt waren nur etwa die Hälfte der Mitochondrien Mobil Vergleich zu ihren Kollegen nicht auf die pathologischen Proteinen ausgesetzt .
• Zellen, die sowohl trunkierten Tau und Amyloid-beta ausgesetzt waren, waren weniger in der Lage , als üblich, um zelluläre antworten Stress . Die Zahl der schädlichen Moleküle als reaktive Sauerstoffspezies oder freie Radikale bekannt war, 60 Prozent in diesen Zellen erhöht.
• Mitochondrien , um Beta-Amyloid und trunkierten Tau ausgesetzt waren fragmentiert , wobei die durchschnittliche Länge nur die Hälfte des normalen Mitochondrien.
Die zellulären Veränderungen, die Johnson bei der Suche wahrscheinlich auftreten, bevor ein Patient beginnt, Symptome wie Gedächtnisverlust zu erleben. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass Veränderungen in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten beginnen, Jahre oder sogar Jahrzehnte , bevor die Zeichen der Alzheimer-Erkrankung deutlich.

" Zu der Zeit, die Zellen tot sind, ist es viel zu spät , viel zu tun ", sagte Johnson, der auch ein Professor in der Abteilung für Pharmakologie und Physiologie und ein Wissenschaftler im Zentrum für Neural Entwicklung und Krankheit . " Daher ist im Bereich der Alzheimer-Forschung , Ermittler sind für Anfang Marker und Indikatoren für die Krankheit suchen , so dass Patienten konnten vor erhebliche Absterben von Nervenzellen identifiziert werden, eingetreten ist. Darüber hinaus Studien in vielen Labors sind im Gange , um Behandlungen, die diese Ziel könnte identifizieren frühen Ereignisse .

"Vielleicht", Johnson fügt hinzu: " der neue Informationen über mitochondriale Funktionsstörungen bei Alzheimer-Krankheit verwendet werden, um die Krankheit zu bekämpfen , wie es wahrscheinlich ist, ein wichtiges Ziel für therapeutische Intervention . Angesichts der Tatsache , dass die Alzheimer-Krankheit ist eine sehr komplexe Krankheit, eine Monotherapie Ansatz kann nicht so effektiv wie eine kombinatorische Behandlungsstrategie sein, wie es der Fall bei der Behandlung anderer Erkrankungen, einschließlich Krebs und Diabetes. weitere Studien , warum und wie Mitochondrien bei der Alzheimer Krankheit sowie andere neurodegenerative Erkrankungen beeinträchtigt sind erforderlich, um wirksame Behandlungen zu entwickeln, wird die Funktion der Mitochondrien zu erhöhen und zur Verbesserung der Gesundheit der Gehirnzellen . "

Andere Autoren des Papiers sind Postdoktoranden Associate Rodrigo Quintanilla , Ph.D. , der erste Autor des Papiers ist ; Philip Dolan , Ph.D., jetzt am Neotope Biosciences , ein Geschäftsbereich von Elan Pharmaceuticals ; Youngman und Jin , Ph.D., jetzt an der Harvard . Die Arbeit wurde von der Alzheimer Association finanziert. und das Nationale Institut für neurologische Erkrankungen und Schlaganfall .

Quelle:
Tom Rickey
University of Rochester Medical Center