Биомаркер у вези са Алзхеимером који се налази на повишеним нивоима у новорођенчади

Бебе су рођене са високим нивоима алзхеимерових протеина повезаних у мозгу

Аутор: Роберт Мартоне Уредио Даиси Иухас

Алзхеимерову болест карактерише одређене кључне промене у мозгу. Међу њима су развој две врсте депозити протеина: грудице које чине амилоидни бета и запетљавање Тау.

Ове промене се могу препознати на неколико начина. Медицински професионалци и научници могу видети обим ових депозита протеина у мозгу користећи софистицирану и скупу неуроимагију. Друга дијагностичка опција укључује мерење амилоидне бета и одређене модификоване облике Тау-а у цереброспиналном течности која окружује мозак и кичмену мождину, али прикупљање ове течности захтева лумбалну пробијање, коју многи људи проналазе превише инвазивно.

Ново одобрени тест мере нивоа амилоидне бета и птау217, измењена верзија Тау која је једна од маркера Алзхеимерове болести, у узорку крви. Од тренутка када је овај одређени маркер идентификован, истраживачи су схватили да може помоћи у откривању „прециничких Алзхеимерова болести“, односно присуство амилоидне бетонске патологије мозга пре било каквих симптома. Али у заокрету, научници налазе овај протеин маркер неуродегенерације на неочекиваним местима.

О подржавању научног новинарства

Ако уживате у овом чланку, размислите о подршци нашем награђиваном новинарству Претплата. Куповином претплате помажете да се осигура будућност утицајних прича о открићима и идејама које данас у облику света у облику света.

Нова студија у часопису Мозак комуникација Извештава да је ПТАУ217 повишен међу здравим новорођенчад. У ствари, ова новорођенчад имала је виши ниво од људи са Алзхеимеровом болешћу. Ово открива да су протеински промјене које карактеришу овај разорни поремећај реверзибилни у одређеним околностима – наговештавају нове могућности за лечење.

Нормални Тау протеин је укључен у везивања и стабилизацију мреже протеина који дају неурону њену структуру. Молекули Тау могу да се причвршћују на фосфатне групе (молекули чине кисеоник и фосфор) кроз поступак који се зове фосфорилација. Када се то догоди, неуронска структура коју ТАУ подржава може дестабилизовати на начине који доприносе формирању запетљавања. У ствари, ПТАУ217 је Тау молекул који је подвргнут фосфорилацији на положају који научници називају 217.

У новој студији, међународни истраживачки тим измерио је ниво ПТАУ217 у узорцима крви из две групе здравих новорођенчада и упоређивао их са нивоима који су пронађени у тинејџерима, одраслих година од 18 до 25 година и старији од 77 година. Ниједан од ових учесника студија није навело никаквих учесника студија нити је ни један од ових учесника студије пријавило никаквих учесника студија нити је ни један од ових учесника студија пријавило никаквих ових учесника студија нити је ни један од ових учесника студије пријавило никаквих ових учесника студија нити је ни један од ових учесника студија пријавило никакву од стране учесника никаквих когнитивних потешкоћа или није било умањене у иностранство. Иако није било значајних разлика у модификованим нивоима ТАУ-а између тинејџерских и одраслих предмета, новорођенчад је имао ниво ПТуа217 који су били више од пет пута већи од оних старијих група.

Истраживачки тим је такође тестирао узорке крви из „изузетно превременог“ новорођенчади, што значи бебе рођене пре 28 недеља гестације, пратећи одојчад током 40 недеља. У многим случајевима ова деца су имала још виши ниво крви Птау217 него бебе рођене на очекиваном датуму испоруке. Нивои ПТАУ217 чинило се да се смањује како је и превремено новорођенчад постајало старије и за око 20 недеља након рођења достигао је нивои који су пронађени међу здравим младим одраслим особама.

Да би упоредили новорођенчад са људима са Алзхеимеровом болешћу, истраживачи су тестирали додатни кохорт за ПТАУ217. Неки људи у овој групи имали су Алзхеимерову деменцију, други су имали оно што се назива благим когнитивним оштећењем Алзхеимерове врсте (што је понекад прекурсора болести) док друга група без доказа о деменцији или когнитивном паду послужила је као контрола. Све дијагнозе у овом скупу учесника потврђени су на инвазивно лумбално поступак и когнитивно тестирање. Истраживачи су открили да су људи са благим когнитивним оштећењем или деменцијом имали ниво ПТАУ217 који су били виши од иначе здравих одраслих, али још увек су били мање од половине онога што су пронађене међу здравим новорођенчади.

Поред тога, тим је открио да је тотал плазма тау-не само модификовани облик птау217-повишено у новорођенчади. То је у складу са ранијим студијама које приказују високе нивое укупног броја Тау-а у феталним мозгу са вршним нивоима на око четири до пет месеци гестације, а затим се смањују два пута шестог месеца након рођења.

Процене осталих протеина пружене су нијансе. На пример, истраживачи су такође нашли ниже нивое амилоидне бета у узорцима крви од здравих новорођенчади него код старијих учесника студија. И, радознало, протеин који се зове неурофиламент лагани ланац, често је повезан са повредом мозга, уздигнут је у новорођенчади у поређењу са тинејџерским и одраслим особама – али не и толико високим као што је пронађено у старијим особама. Тај последњи налаз беба може се објаснити развојним процесима у новорођеном мозгу и кранијалној компресији током рођења који су, посебно у случају вагиналне испоруке, доводи до повећаних нивоа тог протеина.

Ови налази су изванредно да ће се укинути удружење између Птау217 и амилоидне бетонске патологије Алзхеимерове болести. Истраживачи су такође видјели повишене Птау217 код особа са неколико ретких неуролошких болести, укључујући Цреутзфелд-Јакоб болести, Ниеманн-бицк болести типа Ц и амиотрофична бочна склероза (познатија као Лоу Гехригова болест или АЛС). Поред тога, специфична мутација у Тау Гене повећава ниво ПТАУ217. Иако је ово први пут да је у новорођенчади примећено да се у новорођенчади, у новорођенчади примећено је широко фосфорилација Тау-а. Значајно нема доказа да исти танглени настају у фетусу или новорођенчади упркос појави слично модификованим Тау протеинима.

Поред модификација протеина Тау, попут фосфорилације, постоји и неколико познатих облика молекула (изоформи) који се међусобно разликују у укључивању или искључивању специфичних протеина протеинских секвенца. Одрасли мозак обично има шест изоформе Тау, али фетус има различиту феталну изоформу која може да подржи важне процесе током развоја. То је могуће фетал Тау је некако заштитни или отпорни на начине који омогућавају да се беби мозак избегне формирање запетљавања повезаних са токсичним исходима у старије одрасле особе, међутим, дијелом, јер коришћене методе и других истројних истраживања биће потребне да истражују ту могућност.

А још увек постоје и друге околности у којима је хиперфосфорилација Тау-а преокренута. Истраживање са врстама као што је приземна веверица показује да се тау хиперфосфорилација догађа у мозгу у Торпору током хибернације, а затим се окреће када се животиње пробуде. Вишеструкији експеримент пронашао је сличне промене у хибернирајућим црним медведима. Истраживачи су нагађали да фосфорилација у овом контексту може бити заштитна, у основи ограничавајући ћелијску активност током периода метаболичког стреса.

У одвојеном истраживачком авенији научници су открили да анестезија у мишевима може индуцирати Тау фосфорилацију кроз механизме барем делимично повезане са хипотермијом. Ова промена мозга је генерално реверзибилна уколико мишеви пролазе поновљену анестезију – нешто што може да повећа ризик за Алзхеимерову деменцију код људи.

Ново истраживање наглашава изазове у разумевању Алзхеимерове биологије. Новорођено дете и 60-годишњи одрасли који примећују заборавност или дезоријентацију могу и да тестирају позитивни за ПТАУ217, али нико неће закључити да беба има Алзхеимерову болест. Ипак тамо јесте Робусна расправа о томе да ли има смисла дефинисати Алзхеимерову болест на начине који наглашавају ове протеинске маркере код одраслих, за разлику од оснивања наносећи се у клиничкој процени дијагнозе. Нови налаз не решава ову расправу, али то сугерише да је стално студирање Тау и процеса који преокренује његову накупљање могу открити увиде да Алзхеимерове интервенције могу да појасеју.

Да ли сте научник који је специјализован за неурозначност, когнитивну науку или психологију? А да ли сте прочитали недавни рецензирани папир који желите да напишете о уму стварима? Молимо пошаљите предлоге Научни америчкиИма упутства за уредник Даиси Иухас Ат диухас@сциам.цом.

Време је да устанете за науку

Ако сте уживали у овом чланку, хтео бих да вас затражим за вашу подршку. Научни амерички Служио је као заговорник за науку и индустрију 180 година, а тренутно је можда најкритичнији тренутак у историји двоструке века.

Био сам Научни амерички Претплатник од мене је било 12 година, а помогло је да се обликова на начин на који гледам на свет. Сциам Увек ме едукује и одушевљава ме и надахњује осећај страхопоштовања за наш огроман, леп универзум. Надам се да и за вас то и за вас.

Ако ти претплатити се на Научни америчкипомажете да осигурате да је наша покривеност усредсређена на смислено истраживање и откриће; да имамо ресурсе за извештавање о одлукама које прете лабораторију широм САД-а; И да подржавамо и пупољке и радне научнике у то време када се вредност саме науке пречета пречета непризната.

Заузврат добијате основне вести, Очаравање подцаста, сјајна инфографије, Не могу да пропусте вилатери, сигурносним видео снимцима, Изазовне игре и најбоље писање и извештавање науке на свету. Чак можете поклоните некога претплату.

Никада није било важније време да се застанемо и покажемо зашто је научна питања. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.