Ilustrasi oleh McCall Sarrett

Sama ada ia melupakan tahun-tahun 20 hidup anda atau mempunyai perbualan yang sama setiap lima minit sahaja untuk melupakannya setiap kali, gangguan ingatan boleh mengambil tol yang besar pada kehidupan seharian. Ia boleh menjadi salah satu aspek yang paling mengelirukan dari neurodegeneration dan merupakan gejala utama demensia.

Penyakit Alzheimer, juga dikenali sebagai AD, adalah bentuk demensia yang paling biasa, dicirikan oleh kesulitan kognitif dan kehilangan ingatan. Pada masa ini tiada teknik klinikal rasmi untuk mendiagnosis AD, selain daripada autopsi. Walau bagaimanapun, terdapat dua ciri ciri tisu otak pesakit penyakit Alzheimer: amyloid beta (A?) plak dan kusut neurofibrillary, kedua-duanya telah memberikan banyak maklumat mengenai patologi neurodegenerasi.

"Tangle neurofibrillary timbul daripada kecacatan protein yang dipanggil protein tau."

A? ialah protein yang terhasil daripada proteolisis of Protein Prekursor Amyloid (APP). Ini bermakna APP dipotong menjadi serpihan yang lebih kecil, salah satunya ialah A? serpihan. APP dipotong menjadi kepingan ini oleh enzim yang dipanggil secretases, yang peranan utamanya adalah untuk membelah protein ini. Pelbagai rembesan wujud, tetapi ada satu yang penting untuk patologi Alzheimer – rembesan gamma. Gamma secretase menghasilkan bentuk khas A?: A?-42, bentuk protein yang paling toksik. Sebaik sahaja dipecahkan, serpihan protein ini mula berkumpul di ruang luar sel. Kunci kepada ketoksikan protein ini ialah ia bersifat "melekit", jadi ia mula membentuk agregat. Agregat ini terus berkembang, dan tidak lama lagi plak beta amiloid ini berada di mana-mana, sangat menjejaskan fungsi neuron.

Gambar oleh McCall Sarrett

Kesan A ini? pada fungsi neurologi telah membawa kepada Hipotesis Amyloid, sebuah teori yang diiktiraf dengan baik yang mencadangkan penjelasan untuk neurodegeneration dalam Alzheimer.

Sekarang, untuk ciri utama kedua: tangle neurofibrillary. Rembesan neurofibrillari timbul daripada kecacatan protein yang dipanggil protein tau. Protein Tau berfungsi sebagai jambatan antara struktur yang dipanggil microtubules dalam sel. Microtubules menyokong molekul yang memberikan bentuk dan struktur kepada sel-sel, khususnya, aksons. Protein Tau membantu microtubules ini memberikan struktur kepada akson. Walau bagaimanapun, dalam kes Penyakit AlzheimerPenyakit neurodegenerative dicirikan oleh kehilangan neuron i ..., protein tau memisahkan dan berkumpul di dalam sel badan, atau dikenali sebagai soma. Ini menyebabkan kemerosotan akson, menjadikannya lebih sukar bagi neuron untuk berkomunikasi. Kesukaran dalam komunikasi neuron adalah serupa dengan kesan beta amyloid; Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diperhatikan bahawa kusut ini sangat berbeza daripada plak yang dibincangkan sebelum ini kerana ia mempengaruhi komunikasi dari dalam sel berbanding dengan luar.

"Para saintis masih tidak pasti mekanisme yang pasti bertanggungjawab terhadap patologi Alzheimer."

Walaupun kedua-duanya sangat berpengaruh, A? dan tau bukan satu-satunya faktor yang relevan apabila ia berkaitan dengan patologi Alzheimer. Kajian telah mencadangkan bahawa Apolipoprotein E (APOE) gen mungkin berpengaruh seperti A?. Terdapat tiga varian utama yang mengekod untuk protein: ApoE2, ApoE3, dan ApoE4. ApoE4 telah ditunjukkan berkorelasi dengan penurunan pemangkasan sinaptik, manakala ApoE2 menghasilkan peningkatan. Kedua-dua bentuk mempengaruhi astrocytes (penting sel glial dalam sistem saraf) dan dikaitkan dengan kadar fagositosis mereka, proses yang mana astrocytesSel-sel glial berbentuk bintang yang mempunyai beberapa fungsi, termasuk ... menular bahan selular. Setiap varian ApoE secara langsung mempengaruhi kadar fagositosis ini, ApoE2, mengakibatkan peningkatan, dan ApoE4, penurunan. Ini menunjukkan bahawa astrocytes mungkin kurang dapat "membersihkan" serpihan yang terapung di dalam sel apabila dikaitkan dengan ApoE4. Oleh itu, apabila plak ini membina, genotip ApoE4 dapat mencegah pembebasan agregat ini, yang menyumbang kepada kemerosotan.

Amyloid beta, tau, dan pelbagai gen semuanya bekerjasama untuk menyebabkan isu komunikasi utama antara sel-sel, yang pada dasarnya adalah penyakit yang kita kenal sebagai Alzheimer. Neurodegenerasi sedemikian adalah yang paling biasa di bidang otak yang berkaitan dengan pembelajaran dan ingatan, tetapi akhirnya merebak di seluruh otak. Dengan kekurangan komunikasi ini berlaku kehilangan sinapsis, dan akhirnya, penurunan dalam masalah otak. Oleh itu, adalah normal untuk melihat penurunan tisu otak pada MRIPencitraan resonans magnetik, teknik untuk melihat stru ... apabila penyakit itu berlangsung, mendedahkan bahawa Alzheimer secara harfiah menyusut otak. Model pembelajaran dan ingatan semasa kami menyatakan bahawa sinapsinya memainkan peranan utama dalam proses ini, memberikan penjelasan yang mungkin tentang bagaimana patologi ini berkaitan dengan gejala utama AD, seperti kehilangan ingatan.

Para saintis masih tidak pasti dengan mekanisme yang tepat untuk patologi Alzheimer. Banyak kaedah yang inovatif telah dikaji dalam usaha untuk mendapatkan pengetahuan lanjut tentang titik patologi ini, yang merupakan cecair serebrospinal (CSF) biomarker.

Tahap A? dan tau boleh diukur dalam CSF melalui prosedur yang dipanggil tusukan lumbar, yang mengumpul cecair serebrospinal. Meningkatkan tahap tau dan mengurangkan tahap A? dilihat pada pesakit dengan Penyakit Alzheimer. Ini adalah hasil daripada A? pengumpulan di dalam otak, yang seterusnya mengakibatkan penurunan kepekatan dalam CSF. Data ini menunjukkan bahawa, pada masa hadapan, doktor dan saintis mungkin dapat meramalkan keadaan kognitif pesakit dengan memeriksa tahap protein dalam CSF.

Pada masa ini, tiada ubat yang pasti bagi penyakit Alzheimer. Namun pengetahuan yang semakin meningkat tentang protein patologi yang terlibat, gen yang berkaitan, dan penyelidikan saintifik yang berterusan memberikan harapan untuk rawatan yang berkesan di masa depan.

Apa kejayaan yang anda fikir diperlukan untuk mendapatkan rawatan untuk Alzheimer? Marilah kita tahu dalam komen!

Artikel ini pada asalnya muncul di Mengetahui Neuron?

Tentang Pengarang

Khayla Black adalah seorang pelajar baru di Universiti New York Shanghai merancang untuk mengisytiharkan utama dalam Sains Neural dengan sedikit dalam Sains Data dengan tumpuan dalam kecerdasan buatan. Pada masa akan datang, beliau berharap dapat memperoleh MD / PhD dan menjadi seorang pakar neurosains yang mempelajari aspek molekul pembelajaran dan ingatan. Semasa masa lapangnya, Khayla menikmati bekerja dengan inisiatif MYELIN dalam IYNA serta membaca bahan berkaitan neurosains. Di luar belajar neurosains, dia suka berlari, mengajar di sekolah rendah tempatan, menyelesaikan masalah matematik, dan meminum sejumlah besar kopi.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon

Rujukan

Lacor, PN, Buniel, MC, Furlow, PW, Clemente, AS, Velasco, PT, Wood, M., . . . Klein, WL (2007, 24 Januari). A? Penyimpangan Disebabkan Oligomer dalam Sinaps Komposisi, Bentuk, dan Ketumpatan Menyediakan Asas Molekul untuk Kehilangan Kesambungan dalam Penyakit Alzheimer. Diperolehi daripada http://www.jneurosci.org/content/27/4/796

Murphy, MP, & LeVine, H. (2010). Penyakit Alzheimer dan ?-Amyloid Peptide. Jurnal Penyakit Alzheimer?: JAD, 19(1), 311. http://doi.org/10.3233/JAD-2010-1221

O'Brien, RJ, & Wong, PC (2011). Pemprosesan Protein Amyloid Preursor dan Penyakit Alzheimer. Kajian Tahunan Neurosains, 34, 185 204-. http://doi.org/10.1146/annurev-neuro-061010-113613

Chung, W.-S., Verghese, PB, Chakraborty, C., Joung, J., Hyman, BT, Ulrich, JD, ... Barres, BA (2016). Novel peranan yang bergantung kepada alel untuk APOE dalam mengawal kadar sinapsSambungan antara neuron di mana isyarat berlalu dari pada ... pemangkasan oleh astrocytes. Prosiding Akademi Sains Negara Amerika Syarikat, 113(36), 10186-10191. http://doi.org/10.1073/pnas.1609896113

Zetterberg, H. (2009, 19 Ogos). Amyloid ? dan APP sebagai biomarker untuk penyakit Alzheimer. Diperoleh daripada https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0531556509001594?via=ihub