Dziękuję. Posłuchaj tego artykułu, korzystając z odtwarzacza powyżej. ✖

W chorobie Alzheimera bariera krew-mózg — sieć naczyń i tkanek odżywiających i chroniących mózg przed szkodliwymi substancjami krążącymi we krwi — zostaje zakłócona. Teraz naukowcy z Mayo Clinic i współpracownicy odkryli unikalne molekularne sygnatury dysfunkcji bariery krew-mózg, które mogą wskazać nowe sposoby diagnozowania i leczenia tej choroby. Ich ustalenia zostały opublikowane w Komunikacja przyrodnicza.

„Te sygnatury mają duży potencjał, aby stać się nowatorskimi biomarkerami wychwytującymi zmiany w mózgu występujące w chorobie Alzheimera” – mówi starszy autor Nilüfer Ertekin-Taner, lekarz medycyny, kierownik Katedry Neuronauki w Mayo Clinic i kierownik Instytutu Genetyki Choroby Alzheimera Laboratorium Chorób i Endofenotypów w kampusie Mayo Clinic na Florydzie.

Aby przeprowadzić badanie, zespół badawczy przeanalizował ludzką tkankę mózgową z Mayo Clinic Brain Bank, a także opublikowane zbiory danych i próbki tkanki mózgowej ze współpracujących instytucji. Kohorta badawcza obejmowała próbki tkanki mózgowej od 12 pacjentów z chorobą Alzheimera i 12 zdrowych pacjentów, u których nie stwierdzono choroby Alzheimera. Wszyscy uczestnicy przekazali swoje tkanki na rzecz nauki. Korzystając z tych i zewnętrznych zbiorów danych, zespół przeanalizował tysiące komórek w ponad sześciu obszarach mózgu, co zdaniem naukowców jest jednym z najbardziej rygorystycznych badań bariery krew-mózg w chorobie Alzheimera.

Aby zbadać zmiany molekularne związane z chorobą Alzheimera, skupili się na komórkach naczyniowych mózgu, które stanowią niewielką część typów komórek w mózgu. W szczególności przyjrzeli się dwóm typom komórek, które odgrywają ważną rolę w utrzymaniu bariery krew-mózg: perycytom, strażnikom mózgu utrzymującym integralność naczyń krwionośnych, oraz ich komórkom pomocniczym, znanym jako astrocyty, aby określić, czy i w jaki sposób wchodzą w interakcję.

Odkryli, że próbki pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera wykazywały zmienioną komunikację między tymi komórkami, za pośrednictwem pary cząsteczek znanych jako VEGFA, która stymuluje wzrost naczyń krwionośnych, oraz SMAD3, który odgrywa kluczową rolę w odpowiedziach komórkowych na środowisko zewnętrzne. Korzystając z modeli komórkowych i danio pręgowanego, naukowcy potwierdzili swoje odkrycie, że zwiększony poziom VEGFA prowadzi do obniżenia poziomu SMAD3 w mózgu.

Zespół wykorzystał komórki macierzyste z próbek krwi i skóry od dawców pacjentów chorych na chorobę Alzheimera oraz dawców z grupy kontrolnej. Potraktowali komórki VEGFA, aby zobaczyć, jak wpływa to na poziom SMAD3 i ogólny stan zdrowia naczyń. Leczenie VEGFA spowodowało spadek poziomu SMAD3 w perycytach mózgu, co wskazuje na interakcję między tymi cząsteczkami.

Zdaniem naukowców dawcy z wyższym poziomem SMAD3 we krwi wykazywali mniejsze uszkodzenia naczyń i lepsze wyniki leczenia związane z chorobą Alzheimera. Zespół twierdzi, że potrzebne są dalsze badania, aby określić, w jaki sposób poziomy SMAD3 w mózgu wpływają na poziomy SMAD3 we krwi.

„Nasze badanie systematycznie łączy systemy modelowe z cennymi danymi dotyczącymi ludzkiego mózgu i krwi. Jest to podejście, które można wykorzystać jako plan działania w przyszłych badaniach nad ustaleniem priorytetów celów molekularnych w nowych terapiach” – mówi dr Ozkan Is, współpierwszy autor badania wraz z dr Xue Wangiem.

Naukowcy planują dalsze badania cząsteczki SMAD3 i jej skutków naczyniowych i neurodegeneracyjnych w chorobie Alzheimera, a także poszukiwanie innych cząsteczek potencjalnie zaangażowanych w utrzymanie bariery krew-mózg.

„Ta przydatna i produktywna praca pomaga nam lepiej zrozumieć specyficzne mechanizmy odgrywające rolę w załamaniu bariery krew-mózg i innych możliwych zmianach naczyniowych u osób chorych na chorobę Alzheimera” – mówi dr Heather M. Snyder, wiceprezes Stowarzyszenia Alzheimera stosunków medycznych i naukowych. „Zrozumienie biologii, która wpływa na postęp choroby i na nią wpływa, jest niezbędne do odkrycia nowych możliwości stosowania nowatorskich terapii i narzędzi umożliwiających wykrywanie najwcześniejszych stadiów choroby”.

Odniesienie: İş Ö, Wang X, Reddy JS i in. Zaburzenia transkrypcji glejowo-naczyniowej w chorobie Alzheimera ujawniają molekularne mechanizmy dysfunkcji bariery krew-mózg. Nat Commun. 2024;15(1):4758. doi: 10.1038/s41467-024-48926-6

Niniejszy artykuł został ponownie opublikowany z następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem. Nasza polityka publikacji komunikatów prasowych jest dostępna Tutaj.