Forskere i USA, der studerer mus med og uden amyloid-beta-plakker i deres hjerner (plaquesne, der er karakteristiske for Alzheimers sygdom), fandt, at plaquesne i modsætning til den nuværende tænkning ikke blot beskadiger de neuroner, de er tæt på, men kan godt påvirke Signalering i andre dele af hjernen gennem deres indflydelse på omfattende netværk af astrocytiske hjerneceller.

Undersøgelsen var arbejdet hos forskere fra MassGeneral Institute for Neurodegenerative Disease (MGH-MIND) på Massachusetts General Hospital i Charlestown, og offentliggøres i online udgivelsen den 27. februar Videnskab .

Simpelthen har pattedyr to hovedtyper af hjerneceller: neuroner, der sender elektriske og kemiske signaler og gliaceller, der understøtter, styrer og ser efter dem. En astrocyt er en form for stjerneformet gliacelle, som ikke kun giver passiv støtte til neuroner, men som forskere opdagede i 1990'erne, sender de også signaler ved hjælp af calciumioner, der flytter fra celle til celle som bølger, og disse bølger kan rejse en Langt i hjernen.

Astrocytter findes overalt i hjernen, og de tegner sig for omkring halvdelen af ​​det.

Plaques er tilbage over bit af celler, der klumper sammen og holder sig til neuroner, forstyrrer deres evne til at sende signaler; De er mere almindelige i ældre hjerner og en af ​​kendetegnene ved Alzheimers sygdom.

Forfatterne forklarede i deres baggrundsinformation, at selvom vi allerede ved, at senile plaques forstyrrer neuronerne, holder de sig til (fokal forstyrrelse), vi ved ikke meget om hvordan astrocytter opfører sig i Alzheimers sygdom. Med denne undersøgelse viste de, at senile plaques gør astrocytter hyperaktive; Ikke kun dem i nærheden, men også andre ret langt væk fra fokal neuron site.

Lederforfatter Kishore Kuchibhotla af MGH-MIND fortalte pressen:

"Vores arbejde tyder på, at amyloide plaques kan have en mere kompleks rolle i at ændre hjernens funktion, end vi havde troet."

"Plaques udvikler sig hurtigt og har vist sig at forårsage relativt akut lokaliseret neurotoksicitet," tilføjede han og forklarede, at deres arbejde viser astrocytter "kunne tilvejebringe en netværksmekanisme, der kan strække virkningen af ​​plaques til fjernere områder af hjernen."

Til denne undersøgelse anvendte Kuchibhotla og kolleger en metode, der hedder "multiphoton fluorescence lifetime imaging microscopy" for at måle og spore calciumbølgerne, der bevæger sig langs astrocytiske netværk i hjernen af ​​gentisk ændrede laboratoriemus med og uden nogle af kendetegnene ved Alzheimers sygdom, såsom Amyloid-beta plaques. (Ved hjælp af et farvestof blev de "mærket" astrocytter, så de var tændt, og da de slukkede, blev de mørke).

De fandt ud af, at hvilende calciumniveauer var høje i hele astrocytennetværket i mus med plaques, ikke kun hvor de lå tæt på individuelle plaques.

Ved hjælp af tidsforskudte billeder fandt de, at ændringer i calciumbølger i astrocytter var hyppigere og synkroniseret på tværs af lange afstande og afkoblet fra hvad der skete nær neuronerne.

Forskerne fandt også nogle sjældne calciumbølger, der rejste mellem celler: Disse var kun til stede i mus med amyloid-beta plaques, og bølgerne syntes at begynde tæt på plaques og spredes radialt fra dem i mindst 200 mikrometer.

De konkluderede at:

"Selvom neurotoksicitet observeres nær amyloid-beta-aflejringer, eksisterer der et mere generelt astrocytebaseret netværkssvar på fokalpatologi."

Kuchibhotla sagde det:

"Dette er det første klare bevis i en levende dyremodel, som amyloide plaques perturb calcium signalering over astrocyt netværk via en neuron-uafhængig mekanisme."

"Det er blevet foreslået, at disse intercellulære calciumbølger, som tidligere kun var blevet observeret som reaktion på en slags ekstern stimulans, angiver eksistensen af ​​eller reaktionen på en traumatisk fornærmelse," tilføjede han og forklarede, at mens deres resultater understøtter denne ide, Hvad vi stadig ikke ved, er, om de calciumsignaler, de observerede, faktisk beskytter eller beskadiger celler.

"Vi har kun begyndt at ridse overfladen af, hvordan plakaflejring påvirker astrocytfunktionen," sagde Kuchibhotla.

Et vigtigt spørgsmål til fremtidig forskning vil være hvordan astrocytes øgede aktivitet påvirker måder neuroner arbejder på, og en anden vil være om det øger eller begrænser dannelsen af ​​plaques.

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

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

Videnskab 2009, 323, 1211 offentliggjort online 27. februar 2009.

DOI: 10.1126 / science.1169096

Klik her for Abstrakt.

Kilder: Journal abstract, Massachusetts General Hospital pressemeddelelse.

Alzheimer's disease - plaques, tangles, causes, symptoms & pathology (Video Medicinsk Og Professionel 2025).