כיצד אלצהיימר מוותר לאט לאט על סודותיו

למרות שהסיבות למחלת האלצהיימר נותרו בגדר תעלומה, המחקר הגנטי מספק כעת רמזים על התפתחות המחלה. אנו יודעים שמוטציות גנטיות נדירות עלולות לגרום לאלצהיימר מוקדם, אולם גורמים גנטיים וסביבתיים מעורבים בצורה הנפוצה יותר ומאוחרת יותר של המחלה. על ידי איסוף מידע על ההרכב הגנטי של אלפי אנשים, מדענים בקבוצה שלנו ואחרים זיהו כמעט 30 גרסאות גנים הנפוצים יותר במחלה.

תפקודם של רבים מ"גני הסיכון "הללו במוח אינו ידוע, אך נראה שהם מתקבצים לפי תפקוד ביולוגי, ונותנים לנו תובנה רבה יותר לגבי המנגנונים המעורבים באלצהיימר. אחת הפונקציות הביולוגיות הכרוכות באלצהיימר מממצאים גנטיים אלה היא העברת חומר לתא, המכונה אנדוציטוזיס. הדבר מתרחש כאשר החומר אינו יכול לחצות באופן פסיבי את קרום התא, והתאים ניצנים פנימה כדי ללכוד את המטען בשק קטן מלא נוזלים.

קבוצת המחקר שלנו חוקרת מה הגנים האנדוציטים האלה עושים במוח. באמצעות תאים הגדלים בצלחת, אנו יכולים לתמרן את החלבונים שהם מבטאים ולמדוד שינויים בספיגת החומר על ידי התא. זה עוזר לנו להבין מה קורה כאשר גנים אלה נפגעים באלצהיימר.

אנדוציטוזה היא פונקציית תאים חשובה בעולם, כל התאים צריכים לאכול ולשתות. הוא אחראי גם על משימות חיוניות רבות אחרות, כולל תקשורת, הובלה וניקוי מוצרי פסולת, כגון בטא עמילואיד. זהו חלבון המיוצר במוח הבריא אשר בדרך כלל מתפרק ומסולק. אולם במחלת האלצהיימר סבורים כי חוסר איזון בייצור בטא-עמילואיד והסרתו מהמוח גורם הצטברות ויצירת גושים דביקים, המכונים פלאקים, שהם רעילים לנוירונים.

משק בית במוח

סיקור בטא עמילואיד הוא אחד הפונקציות שמבצעת מיקרוגליה, תאי החיסון של המוח. הם המגיבים הראשונים כאשר פולש נכנס למוח. הם משתמשים ביכולות האנדוציטיות שלהם כדי לבלוע ולהרוס פסולת וחומרים זיהומיים. באלצהיימר, פונקציה זו היא המפתח היות שהם צורכים בטא עמילואיד, ומפרקים אותו דרך מערכת פינוי הפסולת הפנימית שלהם.


גרפיקת מנוי פנימית


ניתן להסיר בטא עמילואיד גם באמצעות 650 ק"מ של כלי דם ברחבי המוח האנושי. תאי האנדותל המרפדים את הכלי מהווים מחסום הדוק בין הדם למוח. זה עוצר סוכנים רעילים אך מאפשר כניסת חומרים מזינים ובזבוז מוצרים לברוח. בטא-עמילואיד מוסר מהמוח על ידי צורה מיוחדת של אנדוציטוזה הכוללת את קישורו לקולטן על פני תאי האנדותל, כמו מנעול ומפתח. זה מעורר את הפנמתו והוא נישא על פני התא ומופקד בדם, מניעת הצטברות במוח.

איך בטא-עמילואיד מגיע לשם מלכתחילה?

הפונקציה המדויקת של בטא עמילואיד עדיין לא ברורה, אך סביר להניח שהיא ממלאת תפקיד בפיזיולוגיה של המוח הרגיל, ורק הופכת לבעיה כאשר היא קיימת בעודף. הוא מיוצר על ידי פירוק חלבון המבשר העמילואיד (APP), המצוי על פני התאים במוח.

ניתן לפרק את האפליקציה שתי דרכים שונות, רק אחד מהם מייצר בטא עמילואיד. האנזים האחראי למסלול זה שוכן בתוך התא, ולכן APP חייב לעבור אנדוציטוזה על מנת להיפרק לשברי בטא-עמילואיד.

חלק מהמחקר שלנו כולל מדידת כמות בטא-עמילואיד ושברים אחרים המיוצרים על ידי תאים כתוצאה מהתמוטטות APP. השוואת אלה בין תאים בריאים לאלה שבהם הופעלו גנים בסיכון לאלצהיימר מאפשרת לנו להבין את מעורבותם של גנים אלה בייצור בטא-עמילואיד. כאן, שוב, אנדוציטוזיס מופיעה כשחקן מכריע בהתפתחות הפוטנציאלית של מחלת האלצהיימר.

זה ממחיש רק שלוש דוגמאות לאופן שבו אנדוציטוזה חשובה לבריאות המוח וכיצד תקלה בכל אחת מהן יכולה להיות גורם תורם להתפתחות האלצהיימר. ואכן, תהליכים ביולוגיים רבים אחרים היו מעורבים ממחקרים גנטיים ואין סיכוי שהם יכללו זה את זה. בתוספת גורמי סיכון סביבתיים ואורח חיים, אלצהיימר מורכב ביותר. עם זאת, על ידי הבנת המנגנונים השונים המעורבים, אנו יכולים להתחיל לזהות מטרות אפשריות לטיפול. בדומה לפאזל, אנו משתמשים במידע גנטי כחלקי פינה כדי לבנות תמונה ברורה יותר של המחלה כולה.

על המחבר

אנה ברט, חוקרת דוקטורט, אוניברסיטת קרדיף

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים:

at InnerSelf Market ואמזון