Έλλειψη συνεργασίας μεταξύ εγκεφαλικών κυττάρων πίσω από τη νόσο Αλτσχάιμερ

Αμερικανοί επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η εξασθένηση μιας κρίσιμης σύμπραξης μεταξύ εγκεφαλικών κυττάρων μπορεί να οδηγήσει σε νευροεκφύλιση και μακροπρόθεσμα στην εκδήλωση της νόσου Αλτσχάιμερ.

Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο του επιστημονικού εντύπου Cell Metabolism, ερευνητές από το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes του Κολεγίου Ιατρικής Baylor περιγράφουν έναν μηχανισμό δια του οποίου δύο είδη εγκεφαλικών κυττάρων, οι νευρώνες και τα γλοία, υπό φυσιολογικές συνθήκες υποστηρίζουν λειτουργικά το ένα το άλλο. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν αυτός ο μηχανισμός αλληλοϋποστήριξης αποτυγχάνει να λειτουργήσει σωστά, εκδηλώνεται νευροεκφύλιση.

Η καλύτερη κατανόηση αυτής της διαδικασίας θα συμβάλλει στην καλυτερη κατανόηση διαταραχών όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.

«Μελετώντας μύγες των φρούτων καταφέραμε να μάθουμε τις λειτουργίες των πρωτεϊνών που έχουν κοινές με τους ανθρώπους. Συχνά η διαταραχή αυτών των πρωτεϊνών οδηγεί σε νευροεκφυλιστικά χαρακτηριστικά στις μύγες και σε νευροεκφυλιστικές παθήσεις στους ανθρώπους. Μελετώντας πως αυτά τα γονίδια προκαλούν ελαττώμματα σε ζωικά μοντέλα, μπορούμε να βελτιώσουμε τις γνώσεις μας για τους μηχανισμούς που σχετίζονται με τη νόσηση των ανθρώπων», εξηγεί ο Δρ Χιουγκο Τζ. Μπελλεν, καθηγητής Νευροεπιστήμης, Μοριακής και Ανθρώπινης Γενετικής στο Κολεγίου Ιατρικής Baylor.

Το 2015 η Δρ Λουσι Λιου από το εργαστήριο του Δρ Μπελλεν είχε ανακαλύψει ότι ένας αριθμός γονιδίων εμπλέκονται στη νευροεκφύλιση που προάγει τη βλάβη σε νευρώνες και γλοία δια της πρόκλησης υψηλών επιπέδων ελεύθερων ριζών (οξειδωτικό στρες) και συσσώρευσης λιπιδίων στα γλοία. Αυτή η ανακάλυψη αποτέλεσε τη βάση για την παρούσα μελέτη.

«Στο μικροσκόπιο παρατηρήσαμε ότι η συσσώρευση λιπιδίων στα γλοία προηγείται των εμφανών συμπτωμάτων νευροεκφύλισης. Σε συνθήκες υψηλών επιπέδων οξειδωτικού στρες οι νευρώνες παρήγαγαν υπεραφθονία λιπιδίων. Ο συνδυασμός ελεύθερων ριζών και λιπιδίων, που παράγει υπεροξειδωμένα λιπίδια, είναι καθοριστικός για την κυτταρική υγεία. Οι νευρώνες προσπαθούν να αποφύγουν την βλάβη αυτή δια της έκκρισης αυτών των λιπιδίων και οι απολιποπρωτεΐνες αναλαμβάνουν να τα μεταφέρουν τα γλοία. Τα τελευταία αποθηκεύουν τα λιπίδια σε σταγονίδια απομονώνοντας τα από το περιβάλλον και παρέχοντας τους ένα προστατευτικό μηχανισμό», εξηγεί η Δρ Λιου.

Η ερευνήτρια ανακάλυψε ότι η αποθήκευση των λιπιδίων στα γλοία προστατεύει τους νευρώνες από τη βλάβη αρκεί οι ελεύθερες ρίζες να μην καταστρέφουν τα σταγονίδια λιπιδίων. Όταν τα τελευταία καταστραφούν, τότε ξεκινά η κυτταρική βλάβη και η νευροεκφύλιση.

Εν συνεχεία οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι απολιποπρωτεΐνες APOE2, APOE3 and APOE4, που έχουν σχετιστεί με τη νόσο Αλτσχάιμερ, έχουν διαφορετικές ικανότητες ως προς τη μεταφορά των λιπιδίων από τους νευρώνες στα γλοία και άρα διαφέρουν στην ικανότητα να διαμεσολαβούν στη συσσώρευση λιπιδιακών σταγονιδίων.

ΟιAPOE2 and APOE3 μεταφέρουν λιπίδια στα γλοία, ενώ ηAPOE4 δεν μπορεί να εκτελέσει αυτή τη διαδικασία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια έλλειψη συσσώρευσης σταγονιδίων λιπιδίων στα γλοία και μια αποδόμηση του προστατευτικού μηχανισμού που απομονώνει τα υπεροξειδωμένα λιπίδια. Αυτή η ουσιαστική διαφορά στη λειτουργία της APOE4 πιθανόν να κυριαρχεί στα άτομα με επιρρέπεια στις επιβλαβείς συνέπειες του οξειδωτικού στρες που αυξάνει με την πάροδο της ηλικίας.

Τέλος, η μελέτη αναδεικνύει τον σημαντικό προστατευτικό ρόλο των γλοίων έναντι του οξειδωτικού στρες στην διαδικασία της νευροεκφύλισης. Οι μεταλλάξεις που οδηγούν στην αποδόμηση του υποστηρικτικού αυτού μηχανισμού μεταξύ νευρώνων και γλοίων μπορούν να ανοίξουν τον δρόμο στη νευροεκφύλιση και φαίνεται ότι οι ελεύθερες ρίζες είναι η πηγή μιας βασικής πτυχής αυτής της διαδικασίας.

Μαίρη Μπιμπή

health.in.gr