Eine Studie an Mäusen zeigt, wie ein Abbau von Blutgefäßen des Gehirns können verstärkt oder Probleme im Zusammenhang mit verursacht Alzheimer-Krankheit . Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass Blutgefäßzellen genannt Perizyten können neue Ziele für Behandlungen und Diagnosen stellen .
"Diese Studie hilft, zu zeigen, wie das Gehirn die Blutgefäßsystem kann für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit beitragen", sagte Studienleiter B. V. Zlokovic , MD Ph.D., Direktor des Zilkha Neurogenetische Institut an der Keck School of Medicine der Universität Southern California in Los Angeles. Die Studie wurde mitfinanziert von der Nationalen Institut für Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall (NINDS ) und dem National Institute on Aging (NIA ) , Teile der National Institutes of Health .
Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Ursache von Demenz . Es ist eine altersbedingte Krankheit, die allmählich erodiert eine Person, die Gedächtnis, Denken und die Fähigkeit, alltägliche Aufgaben zu erfüllen. Gehirne von Alzheimer-Patienten haben typischerweise abnorm hohen Niveaus von Plaques aus Ansammlungen von beta- Amyloid-Protein neben Gehirnzellen , Tau-Protein , die miteinander verklumpt zu Neurofibrillen Inneren Neuronen zu bilden, und umfangreiche Neuronenverlustgemacht .
Vaskuläre Demenz , die zweithäufigste Ursache von Demenz , sind eine heterogene Gruppe von Erkrankungen des Gehirns durch eine Reihe von Blutgefäß- Probleme verursacht. Gehirne von Alzheimer-Patienten zeigen oft Anzeichen für Kreislauf-Erkrankungen , einschließlich ischämischer Schlaganfall Kleine Hämorrhagien und diffuse Erkrankung der weißen Substanz , sowie eine Ansammlung von beta- Amyloid-Protein in Gefäßwänden . Weiterhin deuten früheren Studien , dass APOE4 eine genetische Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit ist die GehirnblutGesundheit und Integrität Gefäß verbunden .
"Diese Studie kann ein besseres Verständnis für die Überlappung zwischen Alzheimer und vaskulärer Demenz bieten", sagte Roderick Corriveau , Ph.D., Programm-Direktor bei NINDS .
Eine Hypothese über die Alzheimer-Krankheit Staaten, die in Beta-Amyloid führen zu Schädigungen von Nervenzellen im Gehirn erhöht . Dies wird durch genetische Studien, familiären Formen der Erkrankung , um Mutationen in Amyloid-Vorläuferprotein (APP) zu verknüpfen, die größeren Proteins , aus dem Plaque-bildenden Beta-Amyloid- Molekülen abgeleitet sind, unterstützt. Dennoch früheren Studien an Mäusen haben gezeigt, dass erhöhte beta- Amyloid zu reproduzieren einige der Probleme mit der Alzheimer-Krankheit . Die Tiere haben Gedächtnisprobleme , Beta-Amyloid- Plaques im Gehirn und Gefäßschäden , aber keine der Neurofibrillen und Verlust von Nervenzellen , die Merkmale der Krankheit sind .
In dieser Studie zeigen die Forscher, dass Perizyten kann ein Schlüssel, ob erhöhte Beta-Amyloid führt zu Verwicklungen und Neuronenverlust .
Perizyten sind Zellen, die außerhalb der Blutgefäße zu umgeben. Viele sind in einem Gehirn Leitungssystem genannt Blut -Hirn-Schranke vorhanden. Es ist ein Netzwerk, das exquisit steuert die Bewegung der Zellen und Moleküle zwischen dem Blut und der interstitiellen Flüssigkeit , die das Gehirn die Nervenzellen umgibt. Perizyten arbeiten mit anderen Blut-Hirnschranke Zellen , Nährstoffe und Abfallmolekülezwischen dem Blut und dem interstitiellen Gehirnflüssigkeit zu transportieren.
Zu untersuchen, wie Perizyten beeinflussen Alzheimer, Dr. Zlokovic und seine Kollegen Kreuzungs Mäusen gentechnisch um eine Form von APP an der familiären Alzheimer- mit solchen, die Niveaus der von Blutplättchen abgeleiteten Wachstumsfaktor- beta -Rezeptor ( PDGFR -beta) reduziert verbunden haben , ein Protein bekannt pericyte Wachstum und Überleben steuern. Frühere Studien haben gezeigt, dass PDGF -beta -mutierten Mäusen weniger Perizyten als normal , verminderte Hirndurchblutung , und Schäden an der Blut- Hirn-Schranke.
" Perizyten handeln wie den Torhütern der Blut- Hirn-Schranke ", sagte Dr. Zlokovic .
Sowohl die APP und PDGFR -beta -mutierten Mäusen hatten Probleme mit Lernen und Gedächtnis. Kreuzung des Mäuse leicht erhöhte diese Probleme. Die Mäuse hatten auch Beta-Amyloid- Plaqueablagerung in der Nähe von Gehirnzellen und entlang Gehirn Blutgefäße erhöht. Überraschenderweise hatten die Gehirne der Mäuse gekreuzt neuronalen Zelltod und umfangreiche Neurofibrillen im Hippocampus und der Großhirnrinde , Regionen, die typischerweise während der Alzheimer betroffenen verbessert.
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin , dass Schäden am Gefäßsystem kann ein entscheidender Schritt in der Entwicklung von ausgewachsenen Alzheimer Pathologie ", sagte Dr. Zlokovic .
Weitere Experimente vorgeschlagen, Perizyten kann beta- Amyloid durch die Blut- Hirn-Schranke in das Blut transportiert und zeigte, dass der Kreuzung des Mäusen verlangsamt die Rate, mit der Beta-Amyloid wurde von Nervenzellen im Gehirn gelöscht.
Als nächstes richten die Forscher, wie Beta-Amyloid kann das Gefäßsystem betreffen. Die Kreuzungs Mutanten hatten mehr pericyte Tod und weitere Schäden an der Blut-Hirn- Schranke als die PDGFR -beta -mutanten Mäusen , was darauf hindeutet, beta- Amyloid kann Gefäßschädigung erhöhen. Die Ermittler bestätigt auch frühere Ergebnisse zeigen, dass Beta-Amyloid- Akkumulation führt zu Tod Perizyten .
Dr. Zlokovic und seine Mitarbeiter festgestellt, dass ihre Ergebnisse unterstützen eine Zwei -Treffer- vaskulären Hypothese von Alzheimer. Die Hypothese besagt, dass die toxischen Wirkungen von erhöhten beta- Amyloid- Ablagerung auf Perizyten gealtert Blutgefäße führt zu einem Zusammenbruch der Blut -Hirn-Schranke und eine verringerte Fähigkeit, Amyloid aus dem Gehirn zu löschen. Im Gegenzug kann die progressive Akkumulation von beta- Amyloid im Gehirn und den Tod von Perizyten eine schädliche Rückkopplungsschleife , die Demenz verursacht wird. Wenn das stimmt, dann kann Perizyten und anderen Bluthirnschranke Zellen neue therapeutische Targets für die Behandlung der Alzheimer- Krankheit sein.