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Les scientifiques vérifient le rôle des mitochondries en pathologie de maladie d'Alzheimer

Le 25 novembre 1901, une femme de 51 ans est admise à un hôpital à Francfort, Allemagne, manifestant une constellation bizarre de sympt40mes. Son comportement est irrégulier. Il montre des signes de paranoïa ainsi qu'hallucinations auditives, désorientation, et handicap sévère de mémoire. A demandé à l'écrire pour posséder le nom, il manage « Mme, » persiste alors au-dessus de la page, impossible de rappeler le reste. « Je me suis détruit, » il dit le médecin traitant.

Au fil du temps, il se repliera dans son propre univers impénétrable, avant de mourir le 9 avril 1906.

Le cas tragique d'Auguste Deter pourrait avoir disparu dans les encastrements des antécédents médicaux, mais pour le fait suivant. Son docteur, Alois Alzheimer, a effectué une inspection complète de sa condition médicale, y compris son cerveau excisé, découvrant les plaques amyloïdes indicatrices et les embrouillements neurofibrillary caractéristiques de sa maladie. Auguste Deter était la première personne diagnostiquée avec la maladie d'Alzheimer.

Aujourd'hui, la société fait face à une épidémie d'Alzheimer, avec quelques 5 millions affligés aux États-Unis seul. On projette que le numéro gonfle à 14 millions par la moitié du siècle, selon le centres pour le contrôle et la prévention des maladies. Des dix maladies fatales aboutissantes principales, Alzheimer reste le seul qui ne peut pas être évité, traité ou corrigé.

Dans la recherche neuve apparaissant dans le tourillon Alzheimer et la démence, Diego Mastroeni, Paul Coleman et leurs collègues au centre de recherche de la maladie de Neurodegenerative d'ASU-Bannière (NDRC) et au centre de Biodesign pour des bioénergétique vérifient le rôle des mitochondries en pathologie de maladie d'Alzheimer. Les mitochondries agissent en tant que centres d'énergie pour des cellules et sont d'importance centrale dans la santé et la maladie.

Les constructions d'étude sur les premiers travaux proposant des mutations géniques affectant le fonctionnement mitochondrial peuvent être critiques dans le développement-- et étape progressive sans pitié-- de la maladie.

« Les maladies neurodegenerative relatives à l'âge, comme Alzheimer, progressent sur une longue période de temps avant qu'elles deviennent cliniquement apparentes. Les événements physiologiques et moléculaires les plus tôt sont en grande partie inconnus, » dit Mastroeni. Les « découvertes de notre laboratoire ont découvert les changements tôt d'expression des ARNm codés codés, mais non mitochondriaux nucléaires se produisant à un début des années trente ; en nous donnant un aperçu dans ce que nous soupçonnons soyez certains des changements cellulaires les plus tôt de l'étape progressive de la maladie d'Alzheimer. »

Les résultats de l'étude neuve prouvent que les classes spécifiques des gènes liés à la respiration mitochondriale de cellules manifestent les niveaux d'expression réduits dans les patients présentant la maladie d'Alzheimer, avec les patients normaux.

L'étude examine également l'expression du gène dans les sujets dont les cerveaux montrent un de niveau intermédiaire de la maladie connue sous le nom de handicap cognitif doux. Ici, on observe l'effet opposé, avec les gènes appropriés montrant les plus grands niveaux de l'expression. Les auteurs proposent que cette observation puisse indiquer un certain genre de mécanisme compensatoire dans le cerveau essayant de stave hors circuit la maladie à ses parties.

De plus, l'étude propose que cela la remise d'un ensemble spécifique de gènes endommagés joints au fonctionnement mitochondrial et situés dans l'ADN nucléaire des cellules puisse offrir à une stratégie prometteuse pour arrêter l'avance de la maladie.

Assaut sur l'identité

Alzheimer -- la forme la plus courante de la démence -- est un progressif, maladie dégénérative du cerveau. Tandis que couramment liée aux personnes agées, cette maladie dévastatrice est censée maintenant pour avoir ses origines beaucoup plus tôt, infiltrant le système nerveux des décennies avant le début des symptômes cliniques. En effet, l'obstacle le plus grand au traitement réussi d'Alzheimer est le fait que la maladie n'est pas type identifiée jusqu'à ce que son progrès ait irréparablement ravagé le cerveau.

La maladie commence souvent par la perte de mémoire douce, qui peut nuire la conversation normale. Tandis que l'âge de avancement demeure le principal facteur de risque pour Alzheimer, quelques personnes sont également génétiquement prédisposées. D'autres facteurs de risque comprennent le cholestérol élevé, la cardiopathie, la rappe et l'hypertension. Aujourd'hui, Alzheimer est la 5ème principale cause du décès dans les adultes 65-85 ans.

En dépit des effets de plus en plus prononcés de la démence, un diagnostic définitif de la maladie d'Alzheimer exige habituellement l'autopsie du tissu cérébral et l'identification de deux sympt40mes stéréotypés, connue sous le nom de plaques et embrouillements. Plus récent, la technologie de l'image neuve a permis à des chercheurs de trouver ces sympt40mes en cerveaux vivants, bien que Coleman soit prudent au sujet de leur évaluation :

« Bien que les plaques et les embrouillements restent comme cachet neuropathological définitif de la maladie, les plaques ne marquent pas du tout avec le degré de handicap cognitif dans l'AD et les embrouillements marquent seulement légèrement, » il dit. « Nous savons davantage que les plaques et les embrouillements sont de défunts arrivants dans la cascade d'événements qui entraînent la démence de l'AD. »

Alzheimer est censé pour représenter 60-70 pour cent de caisses de démence. Pendant que la maladie progresse, les sympt40mes deviennent plus sévères, y compris l'érosion de la capacité de langage, de la désorientation matérielle, et des transformations comportementales, souvent concernant la suppression de la famille et de la société. Au fil du temps, des fonctionnements corporels sont détruits, menant éventuel à la mort. L'espérance de vie pour les patients d'Alzheimer varie mais trois à neuf ans suivant le diagnostic est particulier.

Énergie rapide

Mitochondries -- organelles liées par membrane trouvées dans tous les organismes eucaryotiques -- sont souvent appelées les centrales électriques de la cellule. Par un procédé connu sous le nom de phosphorylation oxydante, elles produisent la majeure partie de l'énergie chimique des cellules sous forme d'adénosine triphosphate ou d'ATP.

En plus d'accepter l'énergie cellulaire, les mitochondries sont impliquées dans la signalisation, la différenciation cellulaire, et la mort cellulaire de cellules, ainsi que dans l'accroissement cellulaire et la maintenance du cycle cellulaire.

Puisque les mitochondries jouent un tel rôle majeur dans la cellule, le dysfonctionnement mitochondrial a été impliqué dans une large gamme de maladie, y compris la maladie cardio-vasculaire, l'autisme, la schizophrénie, le trouble bipolaire, l'épilepsie, la rappe, le Lou Gehrig, et le diabète avec des formes de démence comprenant Alzheimer.

Bien entendu, les défectuosités dans le fonctionnement mitochondrial affectent plus sévèrement les systèmes affamés d'organe d'énergie dans le fuselage, en particulier muscles, la région de GI et le cerveau--un organe composant juste 2 pour cent du grammage d'une personne tout en absorbant 20 pour cent de tout le budget du fuselage.

Les mitochondries sont seules parmi les organelles des cellules, car elles possèdent leur propre ADN, distinctes de l'ADN contenu dans le noyau des cellules. Cette situation étrange est due à l'évolution mitochondriale. Des mitochondries sont descendues des bactéries dissipées qui ont colonisé d'autres cellules il y a environ 2 milliards d'ans. Après avoir été comporté aux cellules nucléées, ces endosymbionts, car ils sont connus, ont détruit beaucoup de leurs machines originelles, pourtant ont maintenu leur propre complément d'ADN.

En plus du rôle du dysfonctionnement mitochondrial dans la maladie, la dégradation graduelle de l'intégrité mitochondriale est censée pour jouer un rôle central dans le procédé normal du vieillissement.

Gènes cassés

L'étude actuelle examine le tissu du hippocampe, une structure critique pour la mémoire et une sévèrement influencés par l'avance d'Alzheimer. Utilisant la technologie de puce ADN, les auteurs ont examiné le tissu hippocampal des cerveaux normaux du vieillissement un cohort-44 de 29-99 ans, 10 avec le handicap cognitif doux et 18 avec la maladie d'Alzheimer.

L'expression du gène a été examinée pour deux ensembles de gènes, 1 ADN mitochondrial de codage et l'autre, dans l'ADN nucléaire. Les deux ensembles de gènes les deux codés pour des protéines se sont associés à un essentiel complexe mitochondrial pour la phosphorylation oxydante (OXPHOS), produisant l'énergie sous forme d'ATP pour la cellule.

Intrigant, alors que les gènes mitochondriaux eux-mêmes étaient en grande partie inchangés, les gènes nucléaires liés au composé d'OXPHOS ont subi la modification significative, selon les tissus examinés. Les caractéristiques de puce ADN ont indiqué le vers le bas-règlement considérable des gènes nucléaire-codés d'OXPHOS en tissu d'Alzheimer, une conclusion également trouvé en cerveaux normalement vieillissants.

Les mêmes gènes, cependant, -ont été réglés dans le cas du handicap cognitif doux, un précurseur à la maladie d'Alzheimer. Les auteurs proposent que cet effet puisse être dû à un mécanisme compensatoire dans le cerveau en réponse à la pathologie tôt.

Les découvertes sont compatibles avec les premiers travaux déterminant que des accumulations de bêta amyloïdes (Aβ) dans des neurones, un cachet d'Alzheimer, sont directement impliquées dans le dysfonctionnement mitochondrial. L'effet prononcé sur les gènes nucléaire-codés mais mitochondrial-non codés d'OXPHOS peut indiquer des dysfonctionnements dans le transport des molécules du noyau de cellules aux mitochondries.

« Notre travail sur des mitochondries offre la promesse d'une borne fiable apparaissant plus tôt au cours de la maladie--un qui marque plus attentivement avec le degré de démence que la diagnose de courant des plaques et des embrouillements, » Coleman dit.

Des mécanismes précis du déclin mitochondrial dans le vieillissement et l'Alzheimer ont pour être taquinés encore à l'extérieur et seront le centre de la recherche continue. L'étude propose que les traitements visés remettant le fonctionnement en gènes nucléaire-codés d'OXPHOS puissent fournir une avenue neuve passionnante pour la demande de règlement d'Alzheimer.