บทความอายุยืน

การศึกษาระบุการเกิดคราบจุลินทรีย์ของโรคอัลไซเมอร์ตั้งแต่เนิ่นๆ และส่วนลึกในสมอง

คราบพลัคอะไมลอยด์และอัลไซเมอร์
  • แผ่นโปรตีนอะไมลอยด์เป็นจุดเด่นของโรคอัลไซเมอร์ และปรากฏในสมองนานก่อนที่จะสูญเสียความทรงจำ 

  • การศึกษาใหม่จาก mit ระบุภูมิภาคที่แสดงการพัฒนาของอะไมลอยด์ได้เร็วที่สุดในโมเดลเมาส์ 

  • การสะสมของอะไมลอยด์เริ่มต้นในพื้นที่สมองส่วนลึก รวมถึงร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ผนังกั้นด้านข้าง และชั้นใต้ผิวหนัง 

  • ในที่สุดแผ่นอะไมลอยด์ก็จะไปจบลงที่ฮิปโปแคมปัส ซึ่งเป็นพื้นที่สมองที่รับผิดชอบด้านความจำ และเยื่อหุ้มสมอง ซึ่งมีหน้าที่ในการรับรู้

บทความนี้เผยแพร่บน EurekAlert.org

ก่อนที่อาการต่างๆ เช่น การสูญเสียความทรงจำจะเกิดขึ้น พยาธิสภาพของโรคอัลไซเมอร์ เช่น การสะสมของแผ่นโปรตีนอะไมลอยด์ กำลังดำเนินไปอย่างดีในสมอง A longtime goal of the field has been to understand where it starts so that future interventions could begin there. การศึกษาใหม่โดยนักประสาทวิทยาของ MIT จากสถาบัน Picower เพื่อการเรียนรู้และความทรงจำสามารถช่วยได้โดยการระบุบริเวณที่มีการเกิดขึ้นเร็วที่สุดของอะไมลอยด์ในสมองของแบบจำลองเมาส์ที่โดดเด่นของโรค การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าระดับของการสะสมอะไมลอยด์ในบริเวณเดียวกันของสมองมนุษย์มีความสัมพันธ์อย่างมากกับการลุกลามของโรค

"Alzheimer's is a neurodegenerative disease so in the end you can see a lot of neuron loss," said Wen-Chin "Brian" Huang, co-lead author of the study and a postdoc in the lab of co-senior author Li-Huei Tsai, Picower Professor of Neuroscience and director of the Picower Institute. “เมื่อถึงจุดนั้น มันคงเป็นเรื่องยากที่จะรักษาอาการต่างๆ ได้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจว่าวงจรและบริเวณใดที่แสดงความผิดปกติของเส้นประสาทตั้งแต่เนิ่นๆ ของโรค ซึ่งจะช่วยในการพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิผล”

นอกจาก huang แล้ว ผู้เขียนร่วมของการศึกษาวิจัยนี้ ได้แก่ rebecca canter อดีตสมาชิกของห้องปฏิบัติการ tsai และ heejin choi อดีตสมาชิกของห้องปฏิบัติการของผู้เขียนร่วมอาวุโส kwanghun chung รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมี และสมาชิกของ สถาบัน picower และสถาบันวิศวกรรมการแพทย์และวิทยาศาสตร์

กลุ่มวิจัยจำนวนมากมีความก้าวหน้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยการติดตามเส้นทางของอะไมลอยด์ในสมองโดยใช้เทคโนโลยี เช่น การตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน และการชันสูตรพลิกศพของสมอง แต่การศึกษาใหม่ได้เพิ่มหลักฐานใหม่ที่สำคัญจากเมาส์รุ่น 5xfad เนื่องจากนำเสนอความเป็นกลาง ดูสมองทั้งหมดตั้งแต่อายุหนึ่งเดือน การศึกษาพบว่าอะไมลอยด์เริ่มเคลื่อนตัวอย่างน่ากลัวในบริเวณสมองส่วนลึก เช่น ร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ผนังกั้นด้านข้าง และชั้นใต้ผิวหนัง ก่อนที่จะเคลื่อนไปตามวงจรสมองจำเพาะ ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่ฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นบริเวณสำคัญสำหรับความทรงจำ และเยื่อหุ้มสมอง ซึ่งเป็นพื้นที่สำคัญสำหรับการรับรู้

ทีมงานใช้ switch ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาโดย chung เพื่อติดฉลากแผ่นอะไมลอยด์ และเพื่อทำให้สมองทั้งหมดของหนู 5xfad ชัดเจน เพื่อให้สามารถถ่ายภาพได้อย่างละเอียดในแต่ละวัย ทีมงานมองเห็นอย่างสม่ำเสมอว่าคราบจุลินทรีย์เกิดขึ้นครั้งแรกในโครงสร้างสมองส่วนลึก จากนั้นจึงติดตามไปตามวงจรต่างๆ เช่น วงจรหน่วยความจำ papez เพื่อแพร่กระจายไปทั่วสมองภายใน 6-12 เดือน (อายุขัยของเมาส์ยาวนานถึง 3 ปี)

The findings help to cement an understanding that has been harder to obtain from human brains, Huang said, because post-mortem dissection cannot easily account for how the disease developed over time and PET scans don't offer the kind of resolution the new study provides จากหนู

ที่สำคัญ ทีมงานได้ตรวจสอบการทำนายที่สำคัญของการค้นพบหนูในเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยตรง: ถ้าร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นสถานที่แรกๆ ที่มีแผ่นอะไมลอยด์ปรากฏขึ้น ความหนาแน่นของแผ่นโลหะเหล่านั้นควรเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนที่โรคลุกลามไปไกลแค่ไหน แน่นอนว่า เมื่อทีมงานใช้ switch ตรวจร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในสมองมนุษย์หลังชันสูตรในระยะต่างๆ ของโรค พวกเขามองเห็นความสัมพันธ์นั้นอย่างชัดเจน ยิ่งระยะหลัง ร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็จะเต็มไปด้วยคราบจุลินทรีย์มากขึ้นเท่านั้น

“สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของสมองของมนุษย์ในโรคอัลไซเมอร์นั้นดูคล้ายกับสิ่งที่เราสังเกตเห็นในหนู” ผู้เขียนเขียน ดังนั้นเราจึงเสนอว่าการสะสมของ amyloid-beta เริ่มต้นในโครงสร้าง subcortical ที่อ่อนแอและแพร่กระจายไปยังหน่วยความจำและเครือข่ายการรับรู้ที่ซับซ้อนมากขึ้นตามอายุ"

ทีมงานยังได้ทำการทดลองเพื่อตรวจสอบว่าการสะสมของคราบพลัคที่พวกเขาสังเกตเห็นนั้นมีผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับโรคจริงสำหรับเซลล์ประสาทในบริเวณที่ได้รับผลกระทบหรือไม่ ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของโรคอัลไซเมอร์คือวงจรที่เลวร้ายซึ่งอะไมลอยด์ทำให้เซลล์ประสาทตื่นเต้นง่ายเกินไป และความตื่นเต้นมากเกินไปทำให้เซลล์ประสาทผลิตอะไมลอยด์มากขึ้น ทีมงานวัดความตื่นเต้นของเซลล์ประสาทในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของหนู 5xfad และพบว่าพวกมันตื่นเต้นมากกว่าหนูที่คล้ายกันอย่างอื่นซึ่งไม่ได้ปิดบังชุดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของ 5xfad

ในการดูตัวอย่างกลยุทธ์การรักษาที่เป็นไปได้ในอนาคต เมื่อนักวิจัยใช้วิธีการทางพันธุกรรมเพื่อปิดเสียงเซลล์ประสาทในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของหนู 5xfad บางตัว แต่ปล่อยเซลล์ประสาทในหนูตัวอื่น ๆ โดยไม่ได้รับผลกระทบ หนูที่มีเซลล์ประสาทที่ถูกปิดเสียงจะผลิตอะไมลอยด์น้อยลง

แม้ว่าผลการศึกษาจะช่วยอธิบายได้มากว่าอะไมลอยด์แพร่กระจายในสมองอย่างไรในอวกาศและเวลา แต่ก็ทำให้เกิดคำถามใหม่เช่นกัน huang กล่าว ร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอาจส่งผลต่อความจำอย่างไร และเซลล์ชนิดใดที่ได้รับผลกระทบมากที่สุด?

“การศึกษาครั้งนี้เป็นแนวทางสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติมว่าความผิดปกติในบริเวณและวงจรสมองเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดอาการของโรคอัลไซเมอร์อย่างไร” เขากล่าว

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน ชีววิทยาการสื่อสาร ในเดือนตุลาคม 2562



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า