Nově objevený Alzheimerův mechanismus je spojen se zánětem mozku

Vědci z Kalifornské univerzity v Irvine odhalili neočekávané molekulární partnerství, které mění chápání vědců, jak vzniká zánět mozku u Alzheimerovy choroby.

Ve studiu zveřejněno dnes v Proceedings of the National Academy of Sciencestým vědců vedený pomocným výzkumníkem Ruimingem Zhao a Dr. Stevem Goldsteinem, vicekancléřem pro zdravotní záležitosti na UC Irvine, zjistil, že amyloid prekurzorové proteiny – nejlépe známé jako zdroj amyloid-beta peptidů, které se agregují do plaků u Alzheimerovy choroby – tvoří strukturální a funkční komplex s napěťově řízenými protonovými kanály v imunitních buňkách lidského mozku, známým jako mikroglie.

Zjištění odhaluje, že kanály receptoru Hv1, které byly studovány po desetiletí, jsou složeny jinak, než se dříve chápalo. Sestavení kanálů Hv1 a amyloidových prekurzorových proteinů mění způsob fungování kanálů a mění jejich farmakologické vlastnosti. Zatímco Hv1 kanály jsou důležité v mnoha tkáních v celém těle, tato studie se zaměřila na jejich funkci v mozku, kde ovlivňují neurozánět a neurodegeneraci u Alzheimerovy choroby.

Studie ukazuje, že když se amyloidní prekurzorové proteiny nebo jejich C99 transmembránové fragmenty vážou na Hv1 kanály, zesilují protonové proudy a podporují uvolňování zánětlivých mediátorů z mikroglií pocházejících z pluripotentních kmenových buněk indukovaných člověkem. Naopak, když je exprese amyloidních prekurzorových proteinů snížena, aktivita kanálu a produkce zánětlivých molekul prudce klesá.

Tým také zjistil, že dvě mutace amyloidního prekurzorového proteinu spojené s raným nástupem Alzheimerovy choroby dále zvyšují aktivitu kanálu nad normální úrovně, což poskytuje možné vysvětlení zvýšeného zánětu pozorovaného u těchto pacientů.

„Hv1 je již dlouho známo, že kontroluje zánět imunitní buňkyale zjištění, že APP – protein v centru Alzheimerovy patologie – přímo modifikuje jeho chování, bylo zcela neočekávané,“ řekl Goldstein, hlavní autor studie. „Toto zjištění je vzrušující, protože začíná vysvětlovat, proč Hv1 kanály fungují v různých tkáních ve zdraví odlišně, informace, které potřebujeme, abychom je mohli účinně zacílit, abychom léčili onemocnění.“

Mezi autory dále patří Punyanuch Sophanpanichkul, Jean Paul Chadarevian, Yiwen Ding, Mathew Blurton-Jones, Hui Dai, Maha Nayak a Hayk Davtyan. Práce byla výsledkem spolupráce mezi Zhao-Goldsteinovou laboratoří a Blurton-Jonesovou laboratoří v oddělení neurobiologie a chování UC Irvine, Ústavem pro poruchy paměti a neurologické poruchy a Sue & Bill Gross Stem Cell Research Center.