Die Veränderung des Enzyms kann ein Weg zur Vorbeugung von Alzheimer sein

Eine neue Studie legt nahe, dass eines Tages die Einnahme einer Pille zur Verhinderung der Ansammlung toxischer Moleküle im Gehirn die Alzheimer-Krankheit verhindern oder verzögern wird.

Experten glauben, dass Menschen mit einem Alzheimer-Risiko auf ähnliche Weise behandelt werden können wie derzeit ein hoher Cholesterinspiegel. Alzheimer, Parkinson und Demenz werden jeweils durch eine abnormale Menge an Proteinen im Gehirn beeinflusst.

Die neue Forschung legt nahe, dass Medikamente die Proteine ​​niedrig halten können. Denken Sie daran, wie die Einnahme von Medikamenten zur Senkung des Cholesterinspiegels dazu beigetragen hat, die Anreicherung von Cholesterin in Blutgefäßen zu kontrollieren, die zu Arteriosklerose und Herzerkrankungen führt.

Das Ergebnis stammt von Wissenschaftlern des Baylor College of Medicine, des Texas Children’s Hospital und der Johns Hopkins University School of Medicine.

Die Forscher verwendeten einen dreigliedrigen Ansatz, um frühe Ereignisse im Gehirn zu unterdrücken, lange bevor Symptome der Alzheimer-Krankheit erkennbar sind. Die Wissenschaftler konnten diese frühen Ereignisse und die anschließende Entwicklung der Gehirnpathologie in experimentellen Tiermodellen im Labor verhindern.

Die Studie erscheint in der Zeitschrift Neuron.

"Häufige Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und Demenz werden teilweise durch eine abnormale Anreicherung bestimmter Proteine ​​im Gehirn verursacht", sagte der leitende Autor Dr. Huda Zoghbi, Professor für Molekular- und Humangenetik in Baylor und Direktor der neurologischen Forschung von Jan und Dan Duncan Institut im Texas Children's Hospital.

„Einige Proteine ​​werden giftig, wenn sie sich ansammeln. Sie machen das Gehirn anfällig für Degeneration. Tau ist eines dieser Proteine, die an Alzheimer und Demenz beteiligt sind. "

"Wissenschaftler auf diesem Gebiet haben sich hauptsächlich auf die Endstadien der Alzheimer-Krankheit konzentriert", sagte der Erstautor Dr. Cristian Lasagne-Reeves.

"Hier haben wir versucht, Hinweise darauf zu finden, was in den frühen Stadien der Krankheit geschieht, bevor klinisch irreversible Symptome auftreten, mit der Absicht, jene frühen Ereignisse zu verhindern oder zu reduzieren, die Jahrzehnte später zu verheerenden Veränderungen im Gehirn führen."

Die Wissenschaftler schlussfolgerten, dass sie neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Arzneimittelbehandlungen für diese Krankheiten aufdecken würden, wenn sie Wege finden könnten, um die Tau-Akkumulation im Gehirn zu verhindern oder zu verringern.

Zellen steuern die Menge ihrer Proteine ​​mit anderen Proteinen, die als Enzyme bezeichnet werden. Um herauszufinden, welche Enzyme die Tau-Akkumulation beeinflussen, hemmten die Wissenschaftler systematisch Enzyme, sogenannte Kinasen.

"Wir haben etwa 600 Kinasen nacheinander gehemmt und eine namens Nuak1 gefunden, deren Hemmung zu einer Verringerung der Tau-Spiegel führte", sagte Zoghbi.

Die Wissenschaftler untersuchten die Enzyme in zwei verschiedenen Systemen, kultivierten menschlichen Zellen und der Laborfruchtfliege. Das Screening in der Fruchtfliege ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Auswirkungen der Hemmung der Enzyme in einem funktionierenden Nervensystem in einem lebenden Organismus zu bewerten.

„Das Screening von Hunderten von Kinasen im Tiermodell der Fruchtfliege war entscheidend, da wir die durch Tau im Nervensystem der Fliege verursachte Degeneration bewerten und die neuronale Dysfunktion messen konnten. Das Screening einer so großen Anzahl kann nicht mit anderen Tiermodellen wie der Maus durchgeführt werden, und kultivierte Zellen können komplexe Funktionen des Nervensystems nicht modellieren “, sagte Co-Senior-Autor Dr. Juan Botas.

"Wir haben ein Enzym gefunden, Nuak1, dessen Hemmung durchweg zu niedrigeren Tau-Spiegeln sowohl in menschlichen Zellen als auch in Fruchtfliegen führte", sagte Zoghbi. "Dann haben wir dieses Ergebnis auf ein Mausmodell der Alzheimer-Krankheit übertragen und gehofft, dass die Ergebnisse Bestand haben, und das taten sie auch." Die Hemmung von Nuak1 verbesserte das Verhalten der Mäuse und verhinderte die Degeneration des Gehirns. “

„Die Bestätigung in drei unabhängigen Systemen - menschlichen Zellen, Fruchtfliege und Maus -, dass die Nuak1-Hemmung zu einem verringerten Tau-Spiegel führt und durch Tau-Akkumulation induzierte Gehirnanomalien verhindert, hat uns überzeugt, dass Nuak1 ein zuverlässiges potenzielles Ziel für Medikamente zur Vorbeugung von Krankheiten ist wie Alzheimer “, sagte Zoghbi.

"Der nächste Schritt ist die Entwicklung von Medikamenten, die Nuak1 hemmen, in der Hoffnung, dass eines Tages die Tau-Spiegel bei Personen mit einem Risiko für Demenz aufgrund von Tau-Akkumulation mit geringer Toxizität gesenkt werden können."

Wissenschaftliche Studien wie diese, die grundlegende biologische Krankheitsmechanismen aufdecken, ermöglichen die Entwicklung neuer Strategien zur Vorbeugung oder Behandlung von Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Demenz.

In Zukunft könnte es möglich sein, Menschen mit Alzheimer-Risiko zu behandeln, indem das Tau niedrig gehalten wird. Denken Sie daran, wie die Einnahme von Medikamenten zur Senkung des Cholesterinspiegels dazu beigetragen hat, die Anreicherung von Cholesterin in Blutgefäßen zu kontrollieren, die zu Arteriosklerose und Herzerkrankungen führt.

"Als die Menschen anfingen, cholesterinsenkende Medikamente einzunehmen, lebten sie länger und gesünder, anstatt früher an Herzkrankheiten zu sterben", sagte Zoghbi.

"Niemand hat in diesem Licht über Alzheimer nachgedacht. Tau bei Alzheimer kann mit Cholesterin bei Herzerkrankungen verglichen werden. Tau ist ein Protein, das, wenn es sich mit zunehmendem Alter ansammelt, die Anfälligkeit des Gehirns für die Entwicklung von Alzheimer erhöht “, sagte sie.

"Wenn wir also Medikamente finden können, die Tau auf einem für das Gehirn nicht toxischen Niveau halten, können wir möglicherweise die Entwicklung von Alzheimer und anderen Krankheiten verhindern oder verzögern, die teilweise durch die Ansammlung von toxischem Tau verursacht werden."

Quelle: Baylor College of Medicine