Alzheimer-gerelateerde hersenveranderingen zouden kunnen beginnen bij 40
Wetenschappers hebben mogelijk ons begrip van de hersenmechanismen achter de ziekte van Alzheimer verbeterd, nadat ze een proces hebben ontdekt dat voorafgaat aan de opeenhoping van giftige eiwitten, wat een kenmerk is van de aandoening.
In een muisstudie onthulden wetenschappers van de University of Southern California (USC) in Los Angeles hoe schade aan cellen die pericytes worden genoemd, witte stofziekte kan veroorzaken, die wordt geassocieerd met dementie.
Ook suggereren de onderzoeksresultaten dat deze hersenveranderingen al op de leeftijd van 40 kunnen optreden.
Ziekte van witte stof wordt gekenmerkt door de degeneratie van witte stof. Dit is het hersenweefsel dat zenuwvezels bevat, de draadachtige structuren die signalen van de zenuwcellen of neuronen naar andere delen van het lichaam transporteren.
Bij de ziekte van de witte stof raken deze zenuwvezels beschadigd, en dit veroorzaakt problemen met geheugen, denken en evenwicht.
Volgens senior studie auteur Berislav Zlokovic, van de Keck School of Medicine aan het USC, komt witte stof ziekte veel voor bij oudere volwassenen, en onderzoek heeft de aandoening in verband gebracht met cerebrale kleine vaatziekte, waarvan zij zeggen dat deze "bijdraagt aan bijna 50 procent van de gevallen van dementie. wereldwijd, inclusief de ziekte van Alzheimer. "
De precieze mechanismen waarmee de ziekte van witte stof tot dementie kan leiden, is echter onduidelijk. Maar de nieuwe studie van Zlokovic en collega's werpt enig licht.
De onderzoekers rapporteerden onlangs hun bevindingen in het tijdschrift Nature Medicine.
Pericytes en gezondheid van witte stof
De studie concentreerde zich op de rol van pericytes, de cellen die langs de wanden van de haarvaten lopen, of de kleinste bloedvaten van het lichaam.
Eerst voerde het team een postmortale analyse uit van de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer, en ze vergeleken deze met de hersenen van gezonde volwassenen.
De onderzoekers ontdekten dat de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer 50 procent minder pericytes hadden dan gezonde hersenen, en dat de niveaus van een eiwit dat fibrinogeen wordt genoemd - een bloedcirculerend eiwit dat wondgenezing bevordert - verdrievoudigd waren in gebieden met witte stof.
Door MRI te gebruiken om muismodellen met een tekort aan pericytes te bestuderen, werd ontdekt dat deze cellen een sleutelrol spelen bij de gezondheid van witte stof.
Toen de muizen met pericyte-deficiëntie 12-16 weken oud waren - wat overeenkomt met ongeveer 40 mensenjaren - waren hun niveaus van fibrinogeen ongeveer 10 keer hoger in het corpus callosum, een hersengebied dat een rol speelt bij het verzenden van cognitieve en sensorische gegevens van de ene kant van de hersenen naar de andere.
Op 36-48 weken oud - het equivalent van 70 mensenjaren - vertoonden muizen met een tekort aan pericyt een toename van 50 procent in het lekken van bloedvaten, meldt het team.
"Onze waarnemingen suggereren dat zodra pericyten beschadigd zijn, de bloedstroom in de hersenen afneemt als een afvoer die langzaam verstopt raakt", zegt Angeliki Maria Nikolakopoulou, co-eerste studie auteur van het Zilkha Neurogenetic Institute aan de Keck School of Medicine.
‘Het begin van dementie’ blootleggen
Voor het volgende deel van het onderzoek beoordeelde het team de rijsnelheid van de knaagdieren met behulp van een wieltest. Toen ze 12–16 weken oud waren, bleken de muizen met pericyte-deficiëntie 50 procent langzamer te lopen dan de controlemuizen.
"De muizen met een tekort aan pericytes functioneren langzamer omdat er structurele veranderingen zijn in hun witte stof en een verlies van connectiviteit tussen neuronen", merkt Zlokovic op.
De onderzoekers bevestigden hun theorie met MRI en ontdekten dat op de leeftijd van 12–16 weken de muizen met een tekort aan pericytes structurele veranderingen in witte stof vertoonden.
"Pericytes worden al vroeg gecompromitteerd", legt Axel Montagne, co-auteur van de eerste studie, ook van het Zilkha Neurogenetic Institute uit. “Zie het als haar dat na verloop van tijd een afvoer verstopt. Zodra de afvoer verstopt is, beginnen zich scheuren te vormen in de ‘leidingen’ of de bloedvaten van de hersenen. Witte stof rafels en hersenverbindingen worden verstoord. Dat is het begin van dementie. "
Montagne voegt eraan toe dat deze bevinding aangeeft dat de ziekte van witte stof bij mensen al op de leeftijd van 40 kan beginnen.
"Veel wetenschappers", merkt Zlokovic op, "hebben hun onderzoek naar de ziekte van Alzheimer gericht op de opbouw van giftige amyloïde en tau-eiwitten in de hersenen, maar deze studie en anderen uit mijn laboratorium laten zien dat het probleem eerder begint - met lekkende bloedvaten in de hersenen. . "
Een nieuwe aanpak om dementie te voorkomen?
Toen de onderzoekers een verbinding gebruikten om de fibrinogeenspiegels in het bloed en de hersenen van de knaagdieren te verlagen, ontdekten ze dat het volume van de witte stof was hersteld tot 90 procent, terwijl de connectiviteit van witte stof werd hersteld tot 80 procent.
"Onze studie levert het bewijs dat het richten op fibrinogeen en het beperken van deze eiwitafzettingen in de hersenen de witte stofziekte kan omkeren of vertragen."
Berislav Zlokovic
De onderzoekers zijn van mening dat hun bevindingen kunnen wijzen op fibrinogeen als doelwit voor het voorkomen van deze dementie-precursor, maar verder onderzoek is nodig om de beste strategie te bepalen.
"We moeten de juiste aanpak vinden", zegt Zlokovic, eraan toevoegend: "Misschien kan het een antwoord zijn om te focussen op het versterken van de integriteit van de bloed-hersenbarrière, omdat je fibrinogeen niet uit het bloed van mensen kunt verwijderen. Dit eiwit is nodig in het bloed. Het is gewoon giftig voor de hersenen. "
