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Was verursacht den Zelltod im Gehirn bei der Alzheimer-Krankheit?

 

Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste Form der Demenz und betrifft schätzungsweise etwa 32 Millionen Menschen weltweit.

Was verursacht den Zelltod im Gehirn bei der Alzheimer-Krankheit?

Obwohl die Wissenschaftler immer noch nicht genau wissen, was die wahre Ursache der Alzheimer-Krankheit ist, wissen sie, dass der Verlust von Neuronen im Gehirn eine wichtige Rolle spielt.

Jetzt in einer neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natürliche KommunikationForscher der Northwestern University haben eine neue mögliche Ursache für den neuronalen Tod bei der Alzheimer-Krankheit aufgrund toxischer Substanzen entdeckt. Gestrandete RNA.

Was verursacht den Verlust von Gehirnzellen bei der Alzheimer-Krankheit?

Medizinische Nachrichten heute sprach mit Dr. Marcus Peter, Ph.D., Tom D. Spies, Professor für Krebsstoffwechsel an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University und leitender Autor dieser Studie. sagte Dr. Peter MNT das Er und sein Team beschlossen, sich auf die Ursachen des Gehirnzellverlusts bei Alzheimer zu konzentrieren, nachdem sie vor einigen Jahren einen neuen und wirksamen Antikrebsmechanismus entdeckt hatten.

„Wir stellten die Hypothese auf, dass dieser Mechanismus, obwohl er bei der Abtötung von Krebszellen wirksam ist, unter bestimmten Umständen auch normale Zellen abtöten könnte“, erklärte Dr. Peter. „Wir haben nach Krankheiten gesucht, die durch Zellverlust gekennzeichnet sind, etwa neurodegenerative Erkrankungen – und wir haben vorausgesagt, dass Patienten mit solchen Erkrankungen eine geringere Krebsrate haben würden.

„Wir haben es bei der Alzheimer-Krankheit gefunden, weil es schon oft beschrieben wurde. Patienten mit Alzheimer-Krankheit haben weniger Krebs. Deshalb haben wir getestet, ob unser ursprünglicher Anti-Krebs-Code zur Pathologie der Alzheimer-Krankheit beigetragen hat, und haben zahlreiche Beweise dafür gefunden.

– Dr. Pierre

Könnte RNA zum Zelltod im Gehirn beitragen?

Für diese Studie analysierten Dr. Peter und sein Team Gehirne aus verschiedenen Quellen, darunter Mausmodelle der Alzheimer-Krankheit, Neuronen aus Stammzellen von Menschen mit und ohne Alzheimer-Krankheit sowie Menschen über 80 mit einer Gedächtniskapazität, die der von 50 entspricht Jährige. mit 60 Jahren.

Während der Studie konzentrierten sich die Forscher auf RNA und darauf, wie sie zum Zelltod im Gehirn beitragen könnte.

Laut Dr. Peter verfügt jeder Mensch in allen seinen Zellen über unterschiedliche RNA-Klassen, und zwei davon sind für die Ergebnisse dieser Studie am relevantesten.

„Die erste Klasse sind lange RNAs – was wir Messenger (m) RNAs nennen – diese Codes für die Proteine, die alle unsere Zellen zum Funktionieren bringen“, erklärte er. „Sie werden in Proteine ​​umgewandelt. mRNAs sind Hunderte oder Tausende von Nukleotiden lang. »

Die zweite Klasse sind kurze RNA(s), die laut Dr. Peter 19 bis 22 Nukleotide lang sind.

„Diese Klasse funktioniert, indem sie die Aktivität langer mRNAs unterdrückt“, fügte er hinzu. „Dadurch wird die Umwandlung langer mRNAs in Proteine ​​blockiert. »

Wie ein „tödlicher Code“ das Überleben gesunder Neuronen beeinflussen kann

In früheren Forschungen entdeckten Dr. Peter und sein Team einen Code, der in kurzen RNAs eingebettet ist, die nur sechs Nukleotide lang sind.

„Wenn diese Sequenz an einer bestimmten Position dieser RNAs vorhanden ist, töten sie alle Zellen“, erläuterte er. „Wir nannten diese kurze Sequenz den ‚Killcode‘. Zellen sterben, weil die RNAs, die den Code tragen, selektiv mRNAs entfernen, die Proteine ​​kodieren, die für das Überleben aller Zellen unerlässlich sind.

„So wie wir Organe haben, ohne die wir nicht leben können (z. B. das Herz), haben Zellen Proteine, ohne die sie nicht leben können. RNAs, die den Kill-Code tragen, entfernen diese Proteine ​​und die Zellen sterben.

Es ist interessant festzustellen, dass RNAs, die den Kill-Code tragen, durch RNAs ausgeglichen werden können, die den Kill-Code nicht tragen. Sie wirken als Beschützer, wenn sie (in) großen Mengen vorhanden sind.

– Dr. Pierre

Dr. Peter sagte, ihr Modell prognostiziere nun, dass es in jeder normalen Zelle genügend schützende RNAs gebe, um die toxischen RNAs auszugleichen.

„Gehirnzellen werden auch durch diese ungiftigen RNAs geschützt, reagieren aber besonders empfindlich auf toxische RNAs“, fuhr er fort. „Wir zeigen nun, dass mit zunehmendem Alter die Menge an schützenden RNAs abnimmt und die an toxischen RNAs zunimmt. Das sollte uns allen passieren.

„Aber wenn größere Mengen toxischer RNA vorhanden sind, reicht der Schutz ab einem bestimmten Alter nicht mehr aus und es kann zu Pathologien kommen. » fügte Dr. Peter hinzu. „Giftige RNAs können jetzt Neuronen töten. »

Weitere Forschung zu Beta-Amyloid- und Tau-Protein-Ansammlungen ist erforderlich

Seit vielen Jahren herrscht unter Forschern Konsens darüber, dass Ansammlungen von Beta-Amyloid-Proteinen, sogenannte Plaques, und Tau-Proteine, sogenannte Tangles, im Gehirn die Hauptursache der Alzheimer-Krankheit sind.

„Diese Proteine ​​sind sicherlich beteiligt und wichtig“, sagte Dr. Peter. „Allerdings konnte nie genau nachgewiesen werden, wie sie zum Absterben von Neuronen führen.“ Unsere Arbeit liefert nun ein neues Modell dafür, wie dies geschieht. Hinter diesen beiden Proteinen befinden sich toxische RNAs. Wir glauben, dass sie die Henker sind.

Auf die Frage, ob diese neuen RNA-basierten Entdeckungen zu neuen Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit führen könnten, antwortete Dr. Peter, dass dieser neue Weg noch erforscht werden müsse:

„In unserer Arbeit zeigen wir, dass die Stabilisierung oder Erhöhung der Menge an schützenden sRNAs oder die Hemmung toxischer sRNAs Zellen vor dem Zelltod bewahren kann. Dies eröffnet neue Wege für die Arzneimittelentwicklung zur Behandlung von AD und möglicherweise anderen neurodegenerativen Erkrankungen.

„(Zu den nächsten Forschungsschritten gehört) das Testen unseres Konzepts in weiteren Tiermodellen sowie in postmortalen Neuronen und Gehirngewebe von Alzheimer-Patienten“, fuhr Dr. Peter fort. „Als nächstes werden Medikamente gescreent und getestet, die die Menge an schützenden RNAs erhöhen oder die Aktivität toxischer RNAs verringern. Es gibt Konzepte und Ideen, die jetzt getestet werden sollten und können.

Hoffnung auf neue Behandlungsmöglichkeiten gegen neurodegenerative Erkrankungen

Nach Durchsicht dieser Studie sagte Dr. Karen D. Sullivan, staatlich geprüfte Neuropsychologin, Inhaberin von I CARE FOR YOUR BRAIN und Reid Healthcare Transformation Fellow bei FirstHealth of the Carolinas in Pinehurst, North Carolina: MNT dass die aus dieser Studie gewonnenen Erkenntnisse es uns ermöglichen, besser zu verstehen, was im alternden Gehirn durch die Alzheimer-Krankheit schief geht und was im alternden Gehirn bei SuperAgern sehr gut läuft.

„Es gibt auch Hoffnung auf einen neuen Interventionsweg, um diese verheerende neurodegenerative Erkrankung zu stoppen oder zu verlangsamen“, fuhr Dr. Sullivan fort. „Mehr als 90 % der aktuellen Forschungsanstrengungen zur Alzheimer-Krankheit konzentrieren sich auf Amyloid- und Tau-Verbindungen. Diese Studie legt nahe, dass ein anderer Krankheitsprozess, RNA, ein Ziel für zukünftige Behandlungen sein könnte.

MNT sprach auch mit Dr. Clifford Segil, einem Neurologen am Providence Saint John's Health Center in Santa Monica, Kalifornien, über die Studie.

Dr. Segil sagte, er sei vorsichtig optimistisch, dass RNA-basierte Therapien, die für viele Krankheiten eingeführt werden, gute klinische neurologische Anwendungen haben werden.

„Diese Studie hat deutlich gezeigt, dass mit den untersuchten Genen eine Neurotoxizität verbunden ist“, fuhr er fort. „Die Studie versucht auch zu argumentieren, dass diese Art von Medikamenten und andere Krankheitszustände neuroprotektive Vorteile haben. »

„Ich hoffe, dass so etwas wie eine mRNA-basierte Therapie beim Menschen neuroprotektiv wirken könnte, angesichts der guten Forschung an anderen Tieren, die eines Tages beim Menschen funktionieren wird“, fügte Dr. Segil hinzu. „Ich denke, es ist eine optimistische Warnung. »

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