Alzheimer-plaques spielen größere rolle


Alzheimer-plaques spielen größere rolle

Forscher in den USA, die Mäuse mit und ohne Amyloid-Beta-Plaques in ihren Gehirnen studieren (die Plaques, die für die Alzheimer-Krankheit charakteristisch sind) haben festgestellt, dass die Plaques im Gegensatz zum gegenwärtigen Denken nicht nur die Neuronen beschädigen, die sie nahe sind, sondern auch gut beeinflussen können Signalisierung in anderen Teilen des Gehirns durch ihren Einfluss auf ausgedehnte Netzwerke von Astrozyten Gehirnzellen.

Die Studie war die Arbeit von Forschern aus dem MassGeneral Institute für Neurodegenerative Disease (MGH-MIND) am Massachusetts General Hospital in Charlestown, und ist veröffentlicht in der 27 Februar Online-Ausgabe von Wissenschaft .

Einfach gesagt, Säugetiere haben zwei Hauptarten der Gehirnzelle: Neuronen, die elektrische und chemische Signale und Glia-Zellen, die zu unterstützen, zu kontrollieren, und kümmern sich um sie. Ein Astrozyt ist eine Art von sternförmiger Glia-Zelle, die nicht nur passive Unterstützung für Neuronen bietet, sondern als Wissenschaftler in den 1990er Jahren entdeckt, senden sie auch Signale mit Kalzium-Ionen, die sich von Zelle zu Zelle wie Wellen bewegen, und diese Wellen können reisen Langer Weg im Gehirn.

Astrozyten finden sich überall im Gehirn und machen etwa die Hälfte des Volumens aus.

Plaques sind über Bits der Zelle übrig geblieben, die zusammenklammern und an Neuronen haften und ihre Fähigkeit, Signale zu senden, stören; Sie sind häufiger bei älteren Gehirnen und einer der Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit.

Die Autoren erklärten in ihren Hintergrundinformationen, dass, obwohl wir bereits wissen, dass senile Plaques die Neuronen stören, die sie festhalten (fokale Störung), wissen wir nicht viel darüber, wie sich Astrozyten bei der Alzheimer-Krankheit verhalten. Mit dieser Studie zeigten sie, dass senile Plaques Astrozyten hyperaktiv machen. Nicht nur die in der Nähe, sondern auch andere ganz weit weg von der fokalen neuron site.

Lead-Autor Kishore Kuchibhotla von MGH-MIND sagte der Presse:

"Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass Amyloid-Plaques eine komplexere Rolle bei der Veränderung der Gehirnfunktion haben könnten, als wir gedacht hatten."

"Plaques entwickeln sich rasch und haben sich gezeigt, dass sie eine relativ akute, lokalisierte Neurotoxizität verursachen", fügte er hinzu und erklärte, dass ihre Arbeit Astrozyten zeigt "einen Netzwerkmechanismus bereitstellen, der die Auswirkungen von Plaques auf weit entferntere Bereiche des Gehirns ausdehnen könnte."

Für diese Studie nutzten Kuchibhotla und Kollegen eine Methode namens "multiphoton fluorescence lifetime imaging microscopy", um die Kalziumwellen zu messen und zu verfolgen, die entlang der Astrozytennetze im Gehirn von sanft veränderten Labormäusen mit und ohne einige der Markenzeichen der Alzheimer-Krankheit, wie die Amyloid-Beta-Plaques (Unter Verwendung eines Farbstoffes "markierten" Astrozyten, so dass, wenn sie aktiv waren, sie aufleuchten und wenn sie ausgeschaltet wurden sie dunkel).

Sie fanden, dass ruhende Kalziumspiegel im ganzen Astrozyten-Netzwerk bei Mäusen mit Plaques hoch waren, nicht nur dort, wo sie sich in der Nähe von einzelnen Plaques befanden.

Mit zeitverzögerten Bildern fanden sie, dass Veränderungen in Kalziumwellen in Astrozyten häufiger waren und über lange Distanzen synchronisiert und von dem, was in der Nähe der Neuronen passierte, entkoppelt war.

Die Forscher fanden auch einige seltene Kalziumwellen, die zwischen den Zellen fuhren: diese waren nur bei Mäusen mit Amyloid-Beta-Plaques vorhanden und die Wellen schienen in der Nähe von Plaques zu stehen und verbreiteten sich radial von ihnen für mindestens 200 Mikrometer.

Sie folgerten, dass:

"Obwohl Neurotoxizität in der Nähe von Amyloid- [Beta] -Abscheidungen beobachtet wird, existiert eine allgemeinere Astrozyten-basierte Netzwerkreaktion auf die Fokuspathologie."

Kuchibhotla sagte:

"Dies ist der erste eindeutige Beweis in einem lebenden Tiermodell, dass amyloide Plaques störende Kalzium-Signalisierung über das Astrozyten-Netzwerk über einen neuronunabhängigen Mechanismus."

"Es wurde vorgeschlagen, dass diese interzellulären Kalziumwellen, die bisher nur in Reaktion auf irgendeine Art von externem Reiz beobachtet wurden, die Existenz oder Reaktion auf eine traumatische Beleidigung anzeigen", fügte er hinzu und erklärte, dass, während ihre Ergebnisse diese Idee unterstützen, Was wir noch nicht wissen, ist, ob die Kalziumsignale, die sie beobachteten, tatsächlich die Zellen schützen oder schädigen.

"Wir haben erst begonnen, die Oberfläche zu kratzen, wie die Plaqueablagerung die Astrozytenfunktion beeinflusst", sagte Kuchibhotla.

Eine wichtige Frage für die zukünftige Forschung ist, wie die erhöhte Aktivität von Astrozyten beeinflusst die Art und Weise Neuronen Arbeit, und ein anderer wird sein, ob es erhöht oder begrenzt die Bildung von Plaques.

"Synchrone Hyperaktivität und interzelluläre Kalziumwellen in Astrozyten in Alzheimer Mäusen".

Kishore V. Kuchibhotla, Carli R. Lattarulo, Bradley T. Hyman und Brian J. Bacskai.

Wissenschaft 2009, 323, 1211 veröffentlicht am 27 Februar 2009.

DOI: 10.1126 / Wissenschaft.1169096

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Quellen: Journal Zusammenfassung, Massachusetts General Hospital Pressekonferenz.

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