Enflamasyon, Alzheimer'da tau hasarına yol açar
Bilim adamları, Alzheimer ve diğer beyin hastalıklarını karakterize eden toksik tau proteinlerinin oluşumunda anahtar rol oynadığı görülen bir iltihaplanma mekanizması buldular.
Alzheimer hastalığı, yaşlı yetişkinlerde bunamanın en yaygın nedenidir. Diğer formlar arasında vasküler, Lewy cismi ve frontotemporal demans (FTD) bulunur.
Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden (NIH) biri olan Ulusal Yaşlanma Enstitüsü'nden yapılan tahminler, Amerika Birleşik Devletleri'nde 5,5 milyondan fazla kişinin Alzheimer hastalığı nedeniyle bunama hastası olduğunu gösteriyor.
Yeni keşfedilen mekanizma, NLRP3 inflammasom adı verilen bir protein kompleksini içerir.
Önceki araştırmalar, büyük molekülün, beyindeki bağışıklık hücreleri içindeki konumundan iltihaplı maddeleri tetiklemedeki hayati rolünü zaten belirlemişti.
Yeni çalışmada, her ikisi de Almanya'da bulunan Alman Nörodejeneratif Hastalıklar Merkezi'nden (DZNE) ve Bonn Üniversitesi'nden araştırmacılar, uluslararası bir ekibin Alzheimer hastalığı ve FTD'deki NLRP3 inflammasom araştırmasına öncülük etti.
FTD'si olan ve olmayan insanlardan alınan ölüm sonrası beyin örneklerini test ettiler. Ayrıca kültürlenmiş beyin hücreleri ve Alzheimer ve FTD'nin karakteristik beyin özelliklerine sahip fareler kullandılar.
Baş araştırmacı, Bonn Üniversitesi'nde profesör ve Nörodejeneratif Hastalıklar ve Gerontopsiatri Bölümü yöneticisi Michael T. Heneka idi.
Prof. Heneka aynı zamanda yakın tarihli bir gazetenin kıdemli yazarıdır. Doğa yeni bulgularla ilgili kağıt.
Bu çalışma makalesinde, kendisi ve meslektaşları, tau proteininin beynin bağışıklık sisteminden gelen iltihaplanma süreçlerinin etkisi altında nasıl dönüştüğünü anlatıyorlar.
Tau proteinlerinin sağlıklı beyinlerde gerçekleştirdiği işlevlerden biri, sinir hücresi veya nöronun iskeletini stabilize etmeye yardımcı olmaktır.
Bununla birlikte, Alzheimer ve FTD'de tau proteinleri, hücre iskeletinden uzaklaşıp yerine birbirlerine yapışmalarını sağlayan kimyasal değişikliklere uğrar. Mekanik stabilite olmadan hücre sonunda yok olur.
Hiperfosforilasyon
Tau proteinlerinin hücre iskeletlerinden ayrılıp birbirine yapışmasını sağlayan şey, protein moleküllerinin kimyasal bileşimini ve davranışını değiştiren hiperfosforilasyon denen bir süreçtir.
Fosforilasyon, hücrelerdeki protein aktivitesinin önemli bir düzenleyicisidir. Protein molekülü üzerine fosfat (PO4) gruplarının eklenmesini ve uzaklaştırılmasını içerir.
Hiperfosforilasyon, protein molekülünün eklenen fosfat (PO4) grupları ile doymuş olduğu anlamına gelir. Bu durumda, protein normale göre çok farklı davranabilir.
Yeni bulgular, NLRP3 inflammasomunun, tau proteinlerini fosfatla doyuran enzimleri hücre iskeletinden ayrılıp kümeler oluşturacak kadar tetiklediğini ortaya koyuyor.
Prof. Heneka, "İnflamazomun aracılık ettiği enflamatuar süreçlerin tau patolojisi olan nörodejeneratif hastalıkların tümü olmasa da çoğu için merkezi öneme sahip olduğu görülüyor" diyor Prof.
Ekip, mekanizmanın özellikle Alzheimer hastalığı ile ilgili olduğunu öne sürüyor. Alzheimer hastalığının iki ayırt edici özelliği vardır: beyin hücreleri arasında oluşan toksik beta-amiloid proteini plakları ve hücrelerin içinde oluşan kümelenmiş tau proteini yumakları.
Ek olarak, beta-amiloid plakları, tau proteinleri kümelenmeye başlamadan önce Alzheimer'ın erken evrelerinde oluşmaya başlar.
Ekibin bazılarının önceki çalışmaları, NLRP3 inflamasyonunu beta-amiloid birikiminin destekleyicisi olarak zaten suçlamıştı.
Beta-amiloid ve tau arasında eksik bağlantı
İki grup bulguyu bir araya getirmek, NLRP3 inflamasyonunun beta-amiloid plakları ve tau düğümlerinin oluşumunda ortak bir faktör olduğunu ortaya koymaktadır.
Prof. Heneka, "Sonuçlarımız, Alzheimer’ın gelişimi için amiloid kademeli hipotezini destekliyor," diye açıklıyor.
"Bu hipoteze göre," diye devam ediyor, "p-amiloid birikintileri nihayetinde tau patolojisinin gelişmesine ve dolayısıyla hücre ölümüne yol açıyor."
Enflamasomun, beta-amiloid ve tau'nun hastalık süreçlerinde köprü kuran "belirleyici kayıp halka" olduğunu öne sürüyor. "Tabiri caizse sopayı uzatıyor," diyor.
Ekip, tau dönüşüm sürecini hedefleyerek Alzheimer ve FTD'yi tedavi etmenin yeni yollarına yol açan bu bulguları öngörüyor.
Prof. Heneka, bağışıklık yanıtını değiştirerek tau patolojisini hedef alan ilaçların geliştirilebilmesi gerektiğine inanıyor.
"Tau patolojisinin gelişmesiyle zihinsel yetenekler gittikçe azalmaktadır. Bu nedenle, tau patolojisi kontrol altına alınabilirse, bu daha iyi bir terapi için önemli bir adım olacaktır. "
Prof.Michael T. Heneka
