Forskare vid Northwestern University har upptäckt en molekylär mekanism - en liten protein angriper nervceller - som kan förklara varför hjärnskador i tidig Alzheimers sjukdom leder till minnesförlust och inte andra symtom som förlust av balans eller skakningar.
Forskargruppen, som leds av William L. Klein, professor i neurobiologi och fysiologi, fann att giftiga proteiner, som kallas "amyloid-ß-derived diffusionsväte ligander" (ADDLs, uttalas "addles"), från hjärnvävnaden av personer med Alzheimers sjukdom specifikt attack och störa synapser, nervcellen sajter ansvarig för informationsbehandling och minne formation.
Dessa resultat, som visar att endast vissa nervceller och synapser är måltavlor för nervgifter, publicerades 10 november i Journal of Neuroscience. En förståelse för hur ADDLs störa synapser utan att döda nervceller kan leda till utveckling av nya terapeutiska läkemedel som kan vända minnesförlust hos patienter som behandlas tidigt, förutom att förhindra eller fördröja sjukdomen.
"Minne börjar synapser, så det var troligt att Alzheimers sjukdom skulle vara en synaps misslyckande", säger Klein. "Vårt arbete, vilket visar att ADDLs binder med stor specificitet till synapser, är den första demonstrationen av det.
? "Varför är skadan så specifika för minnet Först ADDLs binder till vissa synapser och inte andra. - En mycket specifik attack det andra, på utsatt synapser det finns en gen kopplad till minne som normalt uttrycks När ADDLs attackera de synapser. de stör den normala uttryck för denna gen, vilket resulterar i minnesförlust. " Över-uttryck för denna gen, kallad Arc, har kopplats till dysfunktionella lärande i tidigare studier av minnet.
Förra året Klein och hans kollegor var de första att upptäcka och rapportera förekomsten av ADDLs hos människor. De hittade upp till 70 gånger mer av de giftiga proteiner i hjärnvävnaden av personer med Alzheimers sjukdom jämfört med det normala individer.
I den aktuella studien använde forskargrupp både ADDLs från mänsklig hjärnvävnad och ADDLs syntetiseras i laboratorium. Experiment visade att alla de ADDLs, oavsett ursprung, visade samma mönster av bindning till synapser på specifika nervceller. Vad som är slående om ADDLs, säger Klein, är att de störa nervceller förmåga att kommunicera med varandra utan att döda nervceller.
"Human-och djurstudier har pekat på synaptiska skada och förlust som den viktigaste faktorn för hur allvarlig minnesförlust, korrelera bättre än någon av neuronala förlust eller förekomsten av plack", säger Pascale N. Lacor, huvudförfattare på papper och ett forsknings- biträdande professor i neurobiologi och fysiologi.
"ADDLs selektivt rikta en synaptisk befolkning" säger Lacor, "och på dessa platser som de ändrar uttrycket av viktiga minne-relaterade molekyler. Vi såg subtila förändringar som händer med den gen Arc efter bara fem minuters exponering för ADDLs, och dessa förändringar var underhållas under en oväntat lång tid. Vårt nästa steg är att förstå varför dum synapser har svårt att hålla kontakten och lagra minnen. "