O echipă de cercetători a identificat o proteină care ajută boala Alzheimer să se răspândească în creier. Descoperirea ar putea deschide calea către tratamente capabile să încetinească evoluția bolii.
O echipă de cercetători a identificat o proteină cerebrală care pare să joace un rol esențial în răspândirea bolii Alzheimer în creier. Descoperirea oferă o nouă perspectivă asupra mecanismelor prin care boala avansează și ar putea contribui, pe termen lung, la dezvoltarea unor terapii care să încetinească evoluția afecțiunii.
Rezultatele studiului au fost publicate în revista Cell și provin din experimente realizate în principal pe modele animale. Autorii subliniază că este prea devreme pentru a vorbi despre un tratament destinat pacienților, însă datele obținute deschid o direcție importantă de cercetare.
Boala Alzheimer este asociată cu acumularea unei forme toxice a proteinei Tau în interiorul neuronilor. În timp, această proteină formează aglomerări care afectează funcționarea normală a celulelor nervoase și duc, în final, la moartea acestora.
Pe măsură ce proteina Tau ajunge în alte regiuni ale creierului, numărul neuronilor afectați crește, simptomele se agravează, iar boala continuă să avanseze.
Noua cercetare arată că o proteină numită Arc poate facilita acest proces. Potrivit experimentelor, Arc transportă fragmente toxice de Tau din neuronii bolnavi către cei sănătoși.
În condiții normale, Arc are un rol important în comunicarea dintre neuroni. Proteina se închide într-o veziculă extracelulară, o structură microscopică înconjurată de o membrană, care circulă între celulele nervoase și transportă molecule necesare funcționării creierului.
Cercetătorii au descoperit că proteina Tau toxică profită de acest sistem. Ea se atașează de Arc și ajunge astfel dintr-un neuron afectat într-unul sănătos.
Odată intrată în noua celulă, proteina Tau modifică și proteinele normale existente acolo. Procesul se repetă, iar deteriorarea se extinde în tot mai multe zone ale creierului.
Echipa a analizat două grupuri de șoareci cu Alzheimer. Unii produceau proteina Arc, iar ceilalți nu.
Rezultatele au fost clare. Veziculele extracelulare provenite de la animalele care aveau Arc conțineau atât această proteină, cât și forma toxică a proteinei Tau. Aceste vezicule puteau pătrunde în neuronii sănătoși și declanșau formarea unor noi aglomerări de Tau.
Situația s-a schimbat radical în lipsa proteinei Arc. Veziculele conțineau foarte puțină Tau și aproape că nu mai transmiteau procesul patologic către alte celule.
"Când am eliminat Arc, am observat că transferul proteinei Tau s-a redus foarte, foarte mult. Aproape că a dispărut", afirmă Mitali Tyagi, doctor în neuroștiințe, cercetător postdoctoral la Washington University din St. Louis și autorul principal al studiului.
La prima vedere, blocarea proteinei Arc pare o strategie logică. Cercetarea arată însă că situația este mai complexă.
În stadiile incipiente ale bolii, Arc poate avea și un efect protector. Proteina permite neuronilor afectați să elimine o parte din Tau toxică. Fără această cale de evacuare, cantitatea de Tau rămâne în interiorul celulei și atinge mai rapid un nivel periculos.
Autorii au constatat că neuronii șoarecilor fără Arc au murit mai repede tocmai din acest motiv.
"Când Arc lipsește, proteina Tau rămâne blocată în interiorul neuronilor și se acumulează până la niveluri toxice. Când Arc este prezentă, Tau poate fi eliminată prin vezicule extracelulare. Acest lucru reduce acumularea din neuronul inițial, însă proteina eliberată poate ajunge în neuronii sănătoși din apropiere și favorizează extinderea bolii", explică Mitali Tyagi.
Cercetătorii au identificat vezicule care conțineau atât Arc, cât și Tau și în probe de țesut cerebral uman. Descoperirea sugerează că același mecanism ar putea exista și la oameni.
Totuși, autorii atrag atenția că cele mai solide dovezi provin, deocamdată, din studiile pe șoareci.
"Cea mai mare parte a cercetărilor noastre s-a desfășurat pe șoareci, nu pe oameni. Avem indicii că ceea ce observăm la aceste modele animale s-ar putea întâmpla și în organismul uman, însă încă nu știm cu certitudine.
Suntem departe de momentul în care am putea spune că dezvoltăm un tratament. Totuși, această descoperire poate deschide noi direcții de cercetare", declară Jason Shepherd, profesor de neurobiologie la University of Utah Health și autorul principal al studiului.
O strategie posibilă ar presupune interceptarea veziculelor extracelulare care transportă proteina Tau după ce acestea părăsesc neuronii afectați, dar înainte să ajungă în cei sănătoși.
O astfel de terapie nu ar putea reface leziunile deja produse în creier. În schimb, ar avea potențialul de a încetini sau chiar de a opri extinderea bolii și de a păstra funcțiile cognitive pentru o perioadă mai lungă.
"Dacă am reuși să țintim exact aceste vezicule extracelulare, am avea o strategie terapeutică foarte utilă. Pentru persoanele aflate în stadiile incipiente ale bolii Alzheimer sau ale altor forme de demență, oprirea răspândirii procesului patologic ar putea preveni deteriorarea suplimentară a creierului și declinul cognitiv", spune Jason Shepherd.
Studiul adaugă o piesă importantă în înțelegerea modului în care boala Alzheimer evoluează în creier. Descoperirea nu schimbă tratamentele disponibile în prezent și nu reprezintă o soluție imediată pentru pacienți. Cu toate acestea, identificarea rolului proteinei Arc oferă cercetătorilor o nouă țintă terapeutică și poate accelera dezvoltarea unor tratamente care să limiteze progresia bolii în viitor.