La patologia della malattia di Alzheimer

La patologia della malattia di Alzheimer
Illustrazione
di McCall Sarrett

Che si tratti di dimenticare 20 anni della tua vita o di avere la stessa conversazione ogni cinque minuti solo per dimenticarlo ogni volta, i problemi di memoria possono avere un grande impatto sulla vita di tutti i giorni. Può essere uno degli aspetti più confusionari della neurodegenerazione ed è un sintomo chiave della demenza.

Il morbo di Alzheimer, conosciuto anche come AD, è la forma più comune di demenza, caratterizzata da difficoltà cognitive e perdita di memoria. Attualmente non esiste una tecnica clinica ufficiale per diagnosticare l'AD, oltre a un'autopsia. Tuttavia, ci sono due caratteristiche del tessuto cerebrale dei pazienti con malattia di Alzheimer: beta amiloide (Ap) placche e grovigli neurofibrillari, entrambi hanno fornito una notevole quantità di informazioni sulla patologia della neurodegenerazione.

"I grovigli neurofibrillari nascono da un difetto nelle proteine ​​chiamate proteine ​​tau".

Aβ è una proteina derivante da proteolisi of Proteina precursore dell'amiloide (APP). Ciò significa che l'APP viene tagliata in frammenti più piccoli, uno dei quali è il frammento Aβ. APP viene tagliata in questi pezzi da enzimi chiamati secretasi, il cui ruolo principale è quello di scindere queste proteine. Esistono varie secretasi, ma ce n'è una che è significativa per la patologia dell'Alzheimer - gamma secretasi. La secretasi gamma produce una forma speciale di Aβ: Aβ-42, la forma più tossica della proteina. Una volta spezzati, questi frammenti proteici iniziano a riunirsi nello spazio al di fuori delle cellule. La chiave per la tossicità di queste proteine ​​è che sono caratteristicamente "appiccicose", quindi iniziano a formare aggregati. Questi aggregati continuano a svilupparsi e presto queste placche beta amiloidi sono ovunque, compromettendo notevolmente la funzione neuronale.

La patologia della malattia di AlzheimerFigura di McCall Sarrett

Questo impatto di Aβ sulla funzione neurologica ha portato al Ipotesi dell'amiloide, una teoria ben riconosciuta che propone una spiegazione per la neurodegenerazione nell'Alzheimer.

Ora, per la seconda caratteristica chiave: i grovigli neurofibrillari. I grovigli neurofibrillari derivano da un difetto nelle proteine ​​chiamate proteine ​​tau. Le proteine ​​Tau fungono da ponte tra le strutture chiamate microtubuli all'interno della cellula. I microtubuli supportano molecole che forniscono forma e struttura alle cellule, in particolare gli assoni. Le proteine ​​Tau aiutano questi microtubuli a fornire una struttura agli assoni. Tuttavia, nel caso di La malattia di AlzheimerUna malattia neurodegenerativa caratterizzata da perdita neuronale i ..., le proteine ​​tau si separano e si accumulano nel corpo cellulare, altrimenti noto come soma. Ciò causa la degenerazione degli assoni, rendendo ancora più difficile la comunicazione tra i neuroni. Questa difficoltà nella comunicazione neuronale è simile agli effetti della beta amiloide; tuttavia, è importante notare che questi grovigli differiscono notevolmente dalle placche discusse precedentemente in quanto influenzano la comunicazione dall'interno della cellula rispetto a quella esterna.


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"Gli scienziati sono ancora incerti sull'esatto meccanismo responsabile della patologia dell'Alzheimer".

Sebbene entrambi siano estremamente influenti, Aβ e tau non sono gli unici fattori rilevanti quando si tratta della patologia dell'Alzheimer. Gli studi hanno suggerito che l'apolipoproteina E (APOE) gene può essere influente come Aβ. Esistono tre varianti principali che codificano per le proteine: ApoE2, ApoE3 e ApoE4. È stato dimostrato che ApoE4 è correlato con una diminuzione della potatura sinaptica, mentre ApoE2 risulta in aumento. Entrambe le forme influenzano astrociti (importante cellule gliali all'interno del sistema nervoso) e sono correlati al loro tasso di fagocitosi, il processo mediante il quale il astrocitiLe cellule gliali a forma di stella che hanno un numero di funzioni, inc ... inghiottono il materiale cellulare. Ogni variante di ApoE influenza direttamente questo tasso di fagocitosi, ApoE2, con conseguente aumento e ApoE4, una diminuzione. Ciò suggerisce che gli astrociti potrebbero essere meno in grado di "liberare" i detriti che galleggiano nella cellula quando correlati con ApoE4. Pertanto, quando queste placche si accumulano, il genotipo ApoE4 può impedire la clearance di questi aggregati, contribuendo alla degenerazione.

La beta amiloide, la tau e vari geni lavorano tutti insieme per causare un importante problema di comunicazione tra le cellule, che è essenzialmente la malattia che conosciamo come l'Alzheimer. Tale neurodegenerazione è più comune nelle aree del cervello associate all'apprendimento e alla memoria, ma alla fine si diffonde in tutto il cervello. Con questa mancanza di comunicazione arriva una perdita di sinapsi e, infine, una diminuzione della materia cerebrale. Quindi, è normale vedere una diminuzione del tessuto cerebrale su un MRILa risonanza magnetica, una tecnica per osservare gli stru ... mentre la malattia progredisce, rivelando che l'Alzheimer riduce letteralmente il cervello. I nostri attuali modelli di apprendimento e memoria affermano che le sinapsi giocano un ruolo chiave in questi processi, fornendo una possibile spiegazione su come questa patologia sia correlata ai principali sintomi dell'AD, come la perdita di memoria.

Gli scienziati sono ancora incerti sull'esatto meccanismo responsabile della patologia dell'Alzheimer. Molti metodi innovativi sono stati studiati nel tentativo di acquisire ulteriori conoscenze su questo punto patologico, essendo i biomarcatori del liquido cerebrospinale (CSF).

I livelli di Aβ e tau possono essere misurati in CSF attraverso una procedura chiamata puntura lombare, che raccoglie il liquido cerebrospinale. Nei pazienti con malattia di Alzheimer si osservano aumentati livelli di tau e ridotti livelli di Aβ. Questo è il risultato degli accumuli di Aβ nel cervello, che a sua volta si traduce in una diminuzione della concentrazione nel liquido cerebrospinale. Questi dati suggeriscono che, in futuro, medici e scienziati potrebbero essere in grado di prevedere lo stato cognitivo di un paziente esaminando i livelli di proteine ​​nel liquido cerebrospinale.

Attualmente non esiste una cura definitiva per il morbo di Alzheimer. Tuttavia, la crescente conoscenza delle proteine ​​patologiche coinvolte, i geni associati e la ricerca scientifica in corso forniscono speranza per un trattamento efficace in futuro.

Quale svolta ritieni sia necessaria per la medicina per ottenere un trattamento per l'Alzheimer? Fateci sapere nei commenti!

Questo articolo è originariamente apparso su Conoscendo i neuroni?

Circa l'autore

Khayla Black è una matricola alla New York University di Shanghai che ha in programma di dichiarare uno specialista in Scienze Neurali con una laurea in Scienze dei dati con una concentrazione nell'intelligenza artificiale. In futuro, spera di ottenere un MD / PhD e diventare un neuroscienziato che studia gli aspetti molecolari dell'apprendimento e della memoria. Durante il suo tempo libero, Khayla ama lavorare con l'iniziativa MYELIN all'interno di IYNA e leggere qualsiasi materiale relativo alle neuroscienze. Al di fuori dello studio delle neuroscienze, le piace correre, insegnare nelle scuole elementari locali, risolvere problemi di matematica e bere immense quantità di caffè.

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Referenze

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