Alzheimer: Tau beyin hücrelerini nasıl bozar?
Bilim adamları, Alzheimer hastalığına karışan protein tau'nun beyin hücrelerine kendi iç iletişimlerine müdahale ederek zarar verdiği daha önce bilinmeyen bir mekanizma buldular.
Keşif, bu en yaygın demans nedeninin kökenine yeni bir ışık tutuyor ve bunun ayırt edici özelliği, beyindeki karışık tau proteini liflerinin birikmesidir.
Bulgu aynı zamanda Alzheimer hastalığı ve beyin dokusunu aşamalı olarak tahrip eden diğer hastalıklar için yeni tedavilere de yol açabilir, araştırmacıları artık dergide yer alan çalışmaları hakkında bir makalede sonuçlandırıyorlar. Nöron.
Charlestown'daki Massachusetts Genel Hastanesi'nden (MGH) ve Baltimore'daki Johns Hopkins Tıp Okulu'ndan bilim adamları, tau proteininin beyin hücresi hasarına nasıl katkıda bulunabileceğini araştırmak için yola çıkan çalışmayı yönetti.
Alzheimer hastalığı geçmez ve zamanla kötüleşir. Bu, tahmini 5,7 milyon insanın hastalığa sahip olduğu Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yetişkinlerde en yaygın altıncı ölüm nedenidir.
Alzheimer’ın kesin nedenleri hala bilinmiyor
Tam olarak Alzheimer hastalığına ve diğer demans türlerine neden olan şey bilim için hala bir gizemdir. Kanıtlar, farklı insanlarda farklı etkilere sahip farklı faktörlerle birlikte çevre, genler ve yaşam tarzının bir kombinasyonunun söz konusu olduğunu göstermektedir.
Çoğu Alzheimer vakası, insanlar 60'lı yaşlarına gelene kadar belirti göstermez. Bundan sonra yaşla birlikte hastalığa yakalanma riski hızla artar.
Hastalığı olan insanların beyin çalışmaları - beyin dokusunun ölüm sonrası analizleri ile birlikte - Alzheimer’ın beyne nasıl zarar verdiği ve değiştiği hakkında çok şey ortaya çıkardı.
"Yaşa bağlı değişiklikler" şunları içerir: iltihaplanma; bazı beyin bölgelerinde küçülme; serbest radikaller olarak bilinen kararsız, kısa ömürlü moleküllerin oluşturulması; ve hücresel enerji üretiminin bozulması.
Alzheimer hastalığı olan bir kişinin beyni de iki ayırt edici özelliğe sahiptir: hücreler arasında oluşan amiloid proteini plakları ve hücrelerin içinde oluşan tau proteini karışıklıkları. Son çalışma ikincisiyle ilgilidir.
Tau davranışındaki değişiklikler
Beyin hücreleri veya nöronlar, hücreyi ve işlevini destekleyen mikrotübüller olarak bilinen iç yapılara sahiptir. Hücrenin vücudundaki maddeleri diğer hücrelere bağlayan kısımlara taşımaya yardımcı olan oldukça aktif hücre bileşenleridir.
Sağlıklı beyin hücrelerinde, tau proteini normalde mikrotübüllere “bağlanır ve stabilize eder”. Ancak Tau, Alzheimer hastalığında farklı davranır.
Beyin kimyasındaki değişiklikler, tau protein moleküllerinin mikrotübüllerden uzaklaşmasına ve bunun yerine birbirine yapışmasına neden olur.
Sonunda, ayrılmış tau molekülleri, beyin hücresinin diğer hücrelerle iletişim kurma yeteneğini bozan uzun lifler veya nörofibriler düğümler oluşturur.
Yeni çalışma, Alzheimer hastalığında tau'nun beyin hücresinin çekirdeği ile vücudu arasındaki iletişimi içeren başka bir mekanizmayı bozma olasılığını ortaya koyuyor.
Hücre çekirdeği ile iletişim
Hücre çekirdeği, 400'den fazla farklı protein içeren ve moleküllerin hareketini kontrol eden nükleer gözenekler adı verilen yapıları kullanarak hücrenin geri kalanıyla iletişim kurar.
Amiyotrofik lateral skleroz, frontotemporal ve diğer demans türlerinin nedenleri üzerine yapılan çalışmalar, bu nükleer gözeneklerdeki kusurların bir şekilde söz konusu olduğunu ileri sürmüştür.
Son çalışma, Alzheimer hastalığına sahip hayvan ve insan hücrelerinin hatalı nükleer gözeneklere sahip olduğunu ve hatanın beyin hücresindeki tau birikimiyle bağlantılı olduğunu ortaya koyuyor.
MGH'deki Alzheimer Birimi'nin yöneticisi ve kıdemli çalışma yazarı Bradley T. Hyman, "Hastalık koşulları altında, tau'nun nükleer gözenekle etkileşime girdiği ve özelliklerini değiştirdiği görülüyor" diye açıklıyor.
O ve meslektaşları, tau varlığının, ana yapısal protein Nup98'i içeren nükleer gözeneklerin düzenli yapısını bozduğunu keşfettiler. Alzheimer hastalığı hücrelerinde, bu gözeneklerden daha azı vardı ve orada olanlar birbirine yapışma eğilimindeydi.
"Yanlış yerelleştirilmiş" Nup98
Ayrıca, Alzheimer hastalığı beyin hücrelerinde Nup98'i içeren başka bir ilginç değişikliği de gözlemlediler. Toplanmış tau içeren hücrelerde, Nup98 nükleer gözenek içinde kalmak yerine "yanlış yerelleştirildi".
Bu özelliğin, Alzheimer hastalığının daha aşırı formlarıyla ölen insanların beyin dokusunda daha abartılı olduğunu ortaya çıkardılar.
Son olarak, kemirgen beyin hücrelerinin canlı kültürlerine insan tau eklediklerinde, araştırmacılar bunun hücre gövdesinde Nup98'in yanlış lokalizasyonuna neden olduğunu ve moleküllerin çekirdeğe taşınmasını bozduğunu keşfettiler.
Bu, tau proteininin varlığı ile nükleer taşıma mekanizmasına verilen hasar arasındaki "işlevsel bağın" kanıtıydı.
Ancak yazarlar, çalışmada ortaya çıkarılan Nup98-tau etkileşiminin sadece hastalık nedeniyle mi yoksa hastalık koşullarında aşırı bir şekilde davranan normal bir mekanizma olup olmadığının net olmadığını belirtiyorlar.
Şu sonuca varıyorlar:
"Birlikte ele alındığında, verilerimiz tau kaynaklı nörodejenerasyon için alışılmadık bir mekanizma sağlıyor."
