Bloedstollend eiwit draagt bij aan de ziekte van Alzheimer
Het is nog steeds onduidelijk wat de oorzaak is van de ziekte van Alzheimer, een neurodegeneratieve aandoening die voornamelijk wordt gekenmerkt door geheugenverlies en andere vormen van cognitieve stoornissen. Nieuw onderzoek onthult echter meer van de factoren die bijdragen aan de pathologie ervan.
Volgens bestaande richtlijnen is het belangrijkste mechanisme dat samenhangt met cognitieve problemen in de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer de vorming van bèta-amyloïde plaques.
Dit zijn opeenhopingen van giftige eiwitten die de normale werking van synapsen verstoren. Synapsen zijn de verbindingen die worden gevormd tussen hersencellen waardoor informatie in en van en naar de hersenen kan circuleren.
In een nieuwe studie van de Gladstone Institutes in San Francisco, CA, heeft een team van onderzoekers echter een ander mechanisme geïdentificeerd dat de werking van synapsen beïnvloedt en bijdraagt aan de pathologie van Alzheimer.
De onderzoekers begonnen met het onderzoeken van problemen die optreden in het netwerk van bloedvaten in de hersenen, een ander biologisch kenmerk van deze vorm van dementie.
Senior onderzoeker prof. Katerina Akassoglou en haar team hebben voor het eerst een van bloed afgeleid eiwit geïdentificeerd dat in de hersenen lekt en de cel-naar-celcommunicatie verstoort.
De bevindingen, die in het tijdschrift verschijnen Neuron, geven aan dat bij de ziekte van Alzheimer fibrinogeen, een eiwit dat gewoonlijk bijdraagt aan de bloedstolling, een vitale rol speelt bij cognitieve disfunctie.
Nieuwe factor: ‘Bloedlekkage in de hersenen’
In deze studie gebruikten de onderzoekers geavanceerde beeldtechnologie om zowel de hersenen van muizen te scannen die een vorm van dementie simuleren als die van mensen met de diagnose Alzheimer.
Door hun analyses ontdekten de onderzoekers dat fibrinogeen van bloedvaten naar de hersenen gaat, waardoor immuuncelactiviteit wordt geactiveerd, wat op zijn beurt leidt tot de afbraak van synapsen.
Om de rol van het eiwit bij synaptische afbraak te bevestigen, probeerde het team de werking van fibrinogeen op de immuuncellen van de hersenen te blokkeren in een muismodel van de ziekte van Alzheimer. Deze strategie beschermde de knaagdieren tegen het soort geheugenverlies dat doorgaans met deze aandoening wordt geassocieerd.
“We ontdekten dat bloedlekkage in de hersenen kan leiden tot eliminatie van neuronale verbindingen die belangrijk zijn voor geheugenfuncties. Dit zou de manier waarop we denken over de oorzaak en mogelijke genezing van cognitieve achteruitgang bij de ziekte van Alzheimer en andere neurologische aandoeningen kunnen veranderen. "
Prof. Katerina Akassoglou
Bovendien ontdekten prof. Akassoglou en haar team dat gelekt fibrinogeen kan leiden tot synaptische afbraak, zelfs bij afwezigheid van bèta-amyloïde plaques.
Toen de onderzoekers zelfs de kleinste hoeveelheden fibrinogeen in gezonde hersenen injecteerden, zagen ze dat het eiwit hetzelfde mechanisme activeerde dat het verlies van synapsen veroorzaakte als in de hersenen die waren aangetast door de ziekte van Alzheimer.
"Traditioneel wordt de opeenhoping van amyloïde plaques in de hersenen gezien als de oorzaak van geheugenverlies en cognitieve achteruitgang bij de ziekte van Alzheimer", legt de eerste auteur van het onderzoek, Mario Merlini, uit.
"Ons werk identificeert een alternatieve boosdoener die verantwoordelijk zou kunnen zijn voor de vernietiging van synapsen", merkt hij op.
‘Verreikende therapeutische implicaties’
Het team dat de huidige studie heeft uitgevoerd, legt uit dat bestaand onderzoek heeft aangetoond dat cerebrovasculaire problemen, evenals de vorming van bèta-amyloïde plaques, elk bijdragen aan cognitieve achteruitgang.
Bovendien dragen beide pathologieën in vergelijkbare snelheden bij aan de cognitieve achteruitgang. De onderzoekers voegen er echter aan toe dat mensen die beide pathologieën tegelijkertijd vertonen, veel snellere neurodegeneratie ervaren.
Prof. Akassoglou en collega's zijn van mening dat hun huidige bevindingen eindelijk een verklaring bieden voor deze verschijnselen.
"Gezien de menselijke gegevens die aantonen dat vasculaire veranderingen vroeg optreden en additief zijn aan amyloïde, is een conclusie van die onderzoeken dat vasculaire veranderingen mogelijk moeten worden gericht met afzonderlijke therapieën als we maximale bescherming willen bieden tegen de vernietiging van neuronale verbindingen die leiden tot cognitieve achteruitgang, ”merkt de senior onderzoeker op.
Tot nu toe hebben onderzoekers therapieën ontwikkeld die gericht zijn op bèta-amyloïde, maar deze nieuwe bevindingen suggereren dat andere therapeutische doelen ook waardevol kunnen zijn.
"Deze opwindende bevindingen bevorderen ons begrip van de bijdragen die vasculaire pathologie en hersenontsteking leveren aan de progressie van de ziekte van Alzheimer aanzienlijk", zegt co-auteur Dr. Lennart Mucke.
“De mechanismen die onze studie heeft geïdentificeerd, werken mogelijk ook bij een reeks andere ziekten die lekken in de bloed-hersenbarrière combineren met neurologische achteruitgang, waaronder multiple sclerose, traumatisch hersenletsel en chronische traumatische encefalopathie. Het heeft verstrekkende therapeutische implicaties ”, voegt hij eraan toe.
