Ein innovativer Laborkultursystemist es gelungen , zum ersten Mal , bei der Wiedergabe der gesamte Verlauf der Ereignisse die Entwicklung der zugrunde liegenden Alzheimer-Krankheit . Mit dem System, das sie entwickelt , Ermittler aus der Genetik und Aging Research Unit am Massachusetts General Hospital (MGH ) bieten nun den ersten klaren Beweise für die Hypothese, dass Ablagerung von Beta-Amyloid- Plaques im Gehirn ist der erste Schritt in einer Kaskade , die zu der neurodegenerativen Erkrankungen. Sie identifizieren auch die wichtige Rolle in diesem Prozess eines Enzyms , die Hemmung von denen könnte ein therapeutisches Ziel.
"Ursprünglich ausschließlich in der Mitte der 1980er Jahre gelegt , hielt die Amyloidhypothese , dass Beta-Amyloid- Ablagerungen im Gehirn Sie alle nachfolgenden Ereignisse eingestellt - die Neurofibrillen , die das Innere der Nervenzellen , neuronalen Zelltod zu ersticken , und Entzündung was zu einem Teufelskreis von massiven Zelltod ", sagt Rudolph Tanzi , PhD, Leiter des MGH Genetik und Alternsforschung Einheit und Co- Senior- Autor des Berichts erhalten Voraus Online-Publikation in Nature . " Eine der größten Fragen, seitdem hat gewesen , ob beta-Amyloid tatsächlich löst die Bildung der Verwicklungen, die Nervenzellen zu töten. In diesem neuen System, das wir als " Alzheimer - in-a- Gericht, " wir haben es geschafft, das erste Mal , dass Amyloid-Ablagerung ist ausreichend, um Verwicklungen und anschließenden Zelltod führen zu zeigen. "
Während die Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit , die das Gen -Varianten verursacht das geerbte früh einsetzende Form der Krankheit zum Ausdruck zu tun zu entwickeln Amyloid-Plaques im Gehirn und Gedächtnisdefiziten müssen die Neurofibrillen , die meisten Schäden verursachen nicht angezeigt. Andere Modelle erfolgreich in der Herstellung von Kabelgewirr aber nicht Plaques . Kultivierten Neuronen aus menschlichen Patienten mit Alzheimer , weisen erhöhte die toxische Form von Amyloid in Plaques und der anormalen Ausführung des Tau- Protein, das Knäuel , aber keine echten Plaques und Fibrillen .
Genetik und Alternsforschung Einheit Ermittler Doo Yeon Kim , Ph.D., Co- Senior-Autor der Natur Papier, erkannte, dass die Flüssigkeit zweidimensionalen Systemen in der Regel verwendet werden, um zu wachsen kultivierten Zellen schlecht vertreten die gallertartige dreidimensionale Umgebung innerhalb des Gehirns . Anstelle der MGH Team verwendet eine Gelbasis , dreidimensionale Kultursystem für die menschliche neurale Stammzellen, die Varianten in zwei Genen durch wachsen - Amyloid-Vorläuferproteins und Presenilin 1 - bekannt, früh einsetzende familiären Alzheimer- Krankheit ( FAD) zugrunde liegen. Diese beiden Gene wurden in Tanzi Labor zusammen entdeckt.
Nach einem Wachstum von sechs Wochen wurden die FAD - Variante Zellen zu einem signifikanten Anstieg sowohl in der typischen Form von beta- Amyloid und die toxische Form mit der Alzheimer-Krankheit haben . Die varianten Zellen enthielt auch die Neurofibrillen , die das Innere der Nervenzellen verursacht Zelltod ersticken. Bekannt für die Bildung von Amyloid-Plaques zu sein Blockierungsschritte verhindert auch die Bildung der Verwicklungen, bestätigt Rolle Amyloid bei der Einleitung des Prozesses. Die Version von tau in Tangles gefunden wird durch die Gegenwart von überschüssigen Phosphatmolekülen ist, und , wenn das Team suchten Möglichkeiten der Blockierung tau Produktion, fanden sie, dass die Hemmung der Wirkung des Enzyms GSK3 -beta - bekannt tau im menschlichen Neuronen phosphorylieren - verhindert die Bildung von Tau-Aggregaten und Fibrillen auch in Gegenwart von reichlich beta- Amyloid und Amyloidplaques
" Dieses neue System - , die anderen neurodegenerativen Erkrankungen angepasst werden können - sollte der Wirkstoffforschung in Bezug auf Geschwindigkeit , Kosten und physiologische Relevanz für die Krankheit zu revolutionieren ", meint Tanzi . "Testen Drogen in Maus-Modellen , die typischerweise Gehirn Ablagerungen entweder Plaques oder Tangles , aber nicht beide , dauert länger als ein Jahr und ist sehr kostspielig . Mit unserem dreidimensionalen Modell , das beide Plaques und Tangles rekapituliert , können wir jetzt Hunderte von Bildschirm tausende von Medikamenten in wenigen Monaten ohne Verwendung von Tieren in einem System, das wesentlich stärker auf die Ereignisse in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten auftritt, ist . "