Alzheimer hastalığı, dünya genelinde yaklaşık 47 milyon kişiyi etkileyen yıkıcı bir beyin hastalığıdır. Batı dünyasında bunamanın en yaygın sebebidir.
Buna rağmen şu anda Alzheimer hastalığını iyileştirmede veya acımasızca ilerlemesini önlemede etkili hiçbir tedavi mevcut değildir.
Alzheimer hastalığı, iki anormal protein, beta-amiloid ve tau’nun birikmesi sonucu ortaya çıkar. Tau, özellikle nöronların ve bağlantılarının ölmesine neden olduğundan, beyin bölgelerinin birbirleriyle normal şekilde iletişim kurmasını engellediğinden özellikle önemlidir.
Çoğu vakada, tau patolojisi ilk önce entorhinal korteks ve hipokampal oluşum olarak bilinen beynin bellek merkezlerinde görülür. Bu, hastaların herhangi bir hastalık semptomuna sahip olmasından yıllar önce ortaya çıkmıştır.
Zamanla tau, beyin boyunca artan miktarlarda ortaya çıkmaya başlar.
Bu, Alzheimer hastalıklarında belirtilerin karakteristik ilerlemesine neden olur; burada başlangıçtaki bellek kaybı, düşünce ve davranışta daha yaygın değişiklikler izler. Bunun nasıl gerçekleştiği tartışmalıdır.
Transneuronal yayılım
Brain’de yayınlanan çalışmada, insanlardan tau’nun bağlı nöronlar arasında yayılmasını sağlayan ilk kanıtları sunuyoruz.
Bu önemli bir adımdır, çünkü erken dönemde bu yayılımı durdurmak Alzheimer hastalığının semptomlarını önleyebilir veya dondurabilir.
“Transneuronal yayılım” adı verilen bu fikir daha önce önerilmiş ve farelerde yapılan çalışmalar tarafından desteklenmektedir. Normal bir tau, sağlıklı bir fare beynine enjekte edilirse, hızla yayılır ve farelerde bunama belirtilerini ortaya çıkarır.
Bununla birlikte, daha önce aynı işlemin insanlarda meydana geldiği gösterilmemiştir. Enjekte edilen tau miktarı nispeten yüksek olduğu ve hastalık ilerlemesinin insanlarda olduğundan daha hızlı gerçekleştiği için fare çalışmalarından elde edilen kanıtlar tartışmalıdır.
Çalışmamızda iki gelişmiş beyin görüntüleme tekniğini birleştirdik. İlk pozitron emisyon tomografisi (PET), beyne spesifik moleküllerin varlığı için taramamızı sağlar.
Böylelikle, yaşayan hastalarda anormal tau’yu doğrudan gözlemledik ve beynin her bir bölümünde tam olarak ne kadarının var olduğunu gördük.
İkinci, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI), beyindeki kan akışını gerçek zamanlı olarak ölçer. Bu, beyin bölgelerinin birbirleriyle iletişim kurarak ürettikleri aktiviteleri izlememize izin verdi.
İlk kez, aynı insanları her iki yöntemle tarayarak, beyindeki bağlantıları, Alzheimer hastalığı olan canlı insanlardaki anormal tau dağılımı ile doğrudan ilişkilendik.
Beyin bağlantısını analiz etmek için “grafik analizi” adlı bir matematiksel teknik kullandık. Bu teknik beynin eşit boyuttaki 598 bölüme ayrılmasını içeriyordu.
Ardından bölgeler arasındaki bağlantıyı bir sosyal ağ gibi inceledik, bir beyindeki bölgenin temas sayısı, kaç “dostluk” grubunun katıldığı ve beyin bölgelerinin kaçının aynı zamanda birbirleriyle temas kurdukları gibi faktörleri değerlendirdik. .
Bir grip salgınında, sosyal ilişkileri çok sayıda olan kişilerin enfekte olmaları ve enfeksiyonu başkalarına bulaştırma olasılıkları yüksektir.
Benzer şekilde, transneuronal yayılım hipotezi, kuvvetle bağlı beyin bölgelerinin çoğu tau’yu tahakkuk ettireceğini öngörür. Gözlemlediklerimiz budur. Bu ilişki her bir beyin ağında bireysel olarak ve aynı zamanda tüm beyinde mevcuttu.
Beynin her yerinde tau’nun görünümü için potansiyel alternatif açıklamalar da hariç tutmayı başardık.
Daha önce tau’nun yüksek metabolik talep veya komşularından bir destek eksikliği yüzünden savunmasız kalan beyin bölgelerinde görünebileceği öne sürülmüştür.
Bu faktörlerin nöronal ölümde önem taşıdığı halde, bizim gözlemlerimiz anormal tau birikiminin başlıca etkenleri olan onlarla tutarlı değildir.
Buna ek olarak, hafif bilişsel bozukluktan kurulmuş Alzheimer hastalığına kadar bir dizi hastalık şiddeti olan hastalara bakarak, tau birikiminin nedenlerini sonuçlarına göre ayırabildik.
Alzheimer hastalığında artan miktarda tau’nun beynin daha az bağlı olmasına neden olduğunu ve kalan bağlantıların giderek rasgele bir hal aldığını gösterdik.
Uzun menzilli bağlantılar
Son olarak, Alzheimer hastalığındaki bulguları, her 100.000 kişiden yaklaşık üçünü etkileyen ilerici supranükleer felç (PSP) adı verilen nadir bir durumla karşılaştırdık.
Bu duruma tau da neden olur, ancak beynin tabanı ile sınırlı kalır. PSP’de kanıtların transneuronal yayılımı desteklemediğini gösterdik.
Bunun sebebi iki hastalıkta anormal tau patolojisinin farklı yapısından kaynaklanıyor olabilir. Alzheimer hastalığında, tau, “çiftli sarmal filamentler” içinde bulunurken, PSP’de “düz filamentler” bulunur.
PSP ilerledikçe, direkt uzun menzilli bağlantıların öncelikli olarak zarar gördüğünü gösterdik; yani bilgilerin beyinde daha dolaylı bir yol tutması gerektiği anlamına geliyor.
Bu, neden bir soru sorulduğunda, PSP’li hastaların genellikle yavaş ama doğru yanıt verdiğini açıklayabilir.
KonuşmaOverall, insanlarda Alzheimer hastalığında transneuronal yayılımın kanıtı, tau patolojisini kilitlemek için ciddi hasara neden olmadan heyecan verici yeni tedavi stratejileri için konsept ispatını sağlar.
Thomas E Cope, Akademik Klinik Araştırmacı, Cambridge Üniversitesi
Kaynaklar ve İleri Okuma:
”http://www.sciencealert.com/this-new-study-helps-explain-how-alzheimer-s-spreads-throughout-the-brain”
Bu makaleyi 4 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik
