Forskere i USA som studerer mus med og uten amyloid-beta-plakk i hjernen deres (plakkene som er karakteristiske for Alzheimers sykdom), oppdaget at plakkene, i motsetning til dagens tenkning, ikke bare ødelegger nevronene de er nær, men kan godt påvirke Signalering i andre deler av hjernen gjennom deres innflytelse på omfattende nettverk av astrocyt hjerneceller.

Studien var arbeidet til forskere fra MassGeneral Institute for Neurodegenerative Disease (MGH-MIND) ved Massachusetts General Hospital i Charlestown, og er publisert i den 27. februar online utgave av Vitenskap .

Enkelt sagt, har pattedyr to hovedtyper av hjerneceller: neuroner som sender elektriske og kjemiske signaler og gliaceller som støtter, kontrollerer og ser etter dem. En astrocyt er en type stjerneformet gliacelle som ikke bare gir passiv støtte til nevroner, men som forskere oppdaget på 1990-tallet, sender de også signaler med kalsiumioner som beveger seg fra celle til celle som bølger, og disse bølgene kan reise en Langt i hjernen.

Astrocyter finnes overalt i hjernen, og de står for omtrent halvparten av volumet av det.

Plaques er igjen over biter av celle som klumper sammen og holder seg til nevroner, forstyrrer deres evne til å sende signaler; De er mer vanlige i eldre hjerner og en av kjennetegnene ved Alzheimers sykdom.

Forfatterne forklarte i bakgrunnsinformasjonen at selv om vi allerede vet at senilplakkene forstyrrer nevronene, holder de seg til (fokal forstyrrelse), vi vet ikke mye om hvordan astrocytter oppfører seg i Alzheimers sykdom. Med denne studien viste de at senilplakkene gjør astrocyter hyperaktive; Ikke bare de i nærheten, men også andre ganske langt unna fokal neuronområdet.

Lederforfatter Kishore Kuchibhotla av MGH-MIND fortalte pressen:

"Vårt arbeid tyder på at amyloidplakk kan ha en mer kompleks rolle i å endre hjernens funksjon enn vi hadde trodd."

"Plaques utvikler seg raskt og har vist seg å forårsake relativt akutt lokalisert nevrotoksisitet," la han til, og forklarte at deres arbeid viser astrocytter "kunne gi en nettverksmekanisme som kan strekke plakkens påvirkning til fjernere områder av hjernen."

For denne studien brukte Kuchibhotla og kollegaer en metode som heter "multihoton fluorescence lifetime imaging microscopy" for å måle og spore kalsiumbølgene som beveger seg langs astrocyt-nettverk i hjernen til gentisk endrede laboratoriemus med og uten noen av kjennetegnene til Alzheimers sykdom, som for eksempel Amyloid-beta plaques. (Med et fargestoff de "merket" astrocyter slik at de var aktive når de var aktive, og da de ble slått av, ble de mørke).

De fant at hvilende kalsiumnivåer var høye gjennom astrocytennettverket i mus med plaketter, ikke bare hvor de skjedde å være nær individuelle plakk.

Ved hjelp av tidsmessige bilder fant de at endringer i kalsiumbølger i astrocytter var hyppigere og synkronisert over lange avstander og frakoblet fra det som skjedde nær nevronene.

Forskerne fant også noen sjeldne kalsiumbølger som reiste mellom celler: Disse var bare tilstede hos mus med amyloid-beta-plakk og bølgene syntes å begynne i nærheten av plakk og spredte seg radialt fra dem i minst 200 mikrometer.

De konkluderte med at:

"Selv om nevrotoksisitet observeres nær amyloid-beta-innskudd, eksisterer det et mer generelt astrocytebasert nettverkssvar på fokalpatologi."

Kuchibhotla sa det:

"Dette er det første klare beviset i en levende dyremodell som amyloide plakker forstyrrer kalsiumsignalisering over astrocytennettet via en neuron-uavhengig mekanisme."

"Det har blitt antydet at disse intercellulære kalsiumbølgene, som tidligere bare var observert som svar på en slags ekstern stimulans, indikerer eksistensen av eller responsen til en traumatisk fornærmelse," la han til og forklarte at mens deres resultater støtter denne ideen, Det vi fortsatt ikke vet er om kalsiumsignalene de observerte, faktisk beskytter eller ødelegger celler.

"Vi har bare begynt å klø på overflaten av hvordan plakkavsetning påvirker astrocytfunksjonen," sa Kuchibhotla.

Et viktig spørsmål for fremtidig forskning vil være hvordan den økende aktiviteten til astrocytter påvirker måtene nevroner jobber, og en annen vil være om det øker eller begrenser dannelsen av plaques.

"Synkron Hyperaktivitet og Intercellulær Kalsiumbølger i Astrocytter i Alzheimer Mus."

Kishore V. Kuchibhotla, Carli R. Lattarulo, Bradley T. Hyman og Brian J. Bacskai.

Vitenskap 2009, 323, 1211 publisert online 27. februar 2009.

DOI: 10.1126 / science.1169096

Klikk her for Abstrakt.

Kilder: Journal abstract, Massachusetts General Hospital press uttalelse.

Say Goodbye To Diabetes, Stroke, Hypertension, Alzheimer’s Using These Single Leaves! (Video Medisinsk Og Faglig 2023).