Fotografia prezintă neuroni (roșii) cu o mutație a genei MAPT - o genă care produce proteina tau. Persoanele cu această mutație dezvoltă demență frontotemporală. (Credit: Sidhartha Mahali)

Oamenii de știință au descoperit o mutație solitară într-o singură genă care provoacă o formă moștenită de demență frontotemporală, îngreunând comunicarea neuronilor din creier, ceea ce duce la neurodegenerare.

Spre deosebire de boala Alzheimer mai frecventă, demența frontotemporală tinde să afecteze tinerii. Persoanele cu această boală încep de obicei să sufere pierderi de memorie la începutul anilor '60, dar pot afecta unele persoane la vârsta de 40 de ani. Nu există tratamente eficiente pentru afecțiune, care reprezintă aproximativ 20 la sută din toate cazurile de demență cu debut precoce.

Noile descoperiri se referă la gena MAPT, care produce o proteină numită tau, asociată și cu declinul cognitiv al bolii Alzheimer. Identificarea efectelor din aval ale mutației ar putea ajuta la identificarea noilor ținte de tratament pentru demența frontotemporală, boala Alzheimer și alte boli legate de tau, inclusiv boala Parkinson.

„Am demonstrat că putem surprinde modificări ale celulelor umane cultivate într-un vas care apar și în creierul indivizilor ... cu demență frontotemporală”, spune Celeste M. Karch, profesor asistent de psihiatrie la Universitatea Washington din St. Louis și autor principal al lucrării, care apare în Psihiatria translațională.

Foarte important, abordarea pe care o folosim ne permite să ne concentrăm asupra genelor și căilor care sunt modificate în celule și în creierele pacienților care pot fi influențate de compușii deja aprobați de FDA. Vrem să evaluăm dacă oricare dintre acești compuși ar putea preveni pierderea memoriei sau chiar restaurarea memoriei la persoanele cu demență frontotemporală prin îmbunătățirea funcției acestor căi care au fost perturbate ”, spune Karch.

Întrerupere a comunicării

Pentru studiu, cercetătorii au colectat probe de piele de la pacienții cu demență frontotemporală cu o mutație specifică în gena MAPT.

Cercetătorii au transformat apoi celulele pielii pacienților în celule stem pluripotente induse, care au capacitatea de a crește și de a se dezvolta în orice tip de celulă din corp. Cercetătorii au tratat aceste celule stem cu compuși care le-au convins să crească și să se dezvolte în neuroni, care aveau și mutația MAPT. Apoi, folosind tehnologia de editare a genelor numită CRISPR, cercetătorii au eliminat mutația unor neuroni, dar nu și în alții și au observat ce s-a întâmplat.

„Am găsit diferențe între gene și căi legate de comunicarea celulară, sugerând că mutația modifică capacitatea neuronilor de a comunica”, spune co-autorul principal Carlos Cruchaga, profesor asociat de psihiatrie.

Mutatia initiala in MAPT este schimbarea cheie care declanseaza boala, si este o tinta potentiala pentru terapie, dar exista alte gene in aval de gena MAPT, care sunt, de asemenea, tinte bune care pot fi utilizate pentru a trata boala.

Prevenirea daunelor

În neuronii cu mutație, cercetătorii au descoperit modificări în 61 de gene, inclusiv gene care produc receptori GABA pe neuronii creierului. Receptorii GABA sunt principalii receptori inhibitori din creier și sunt cheia pentru mai multe tipuri de comunicare între celulele creierului.

Cercetătorii au identificat perturbări similare ale genelor care produc receptorii GABA atunci când au făcut experimente pe modele animale și au analizat țesutul cerebral de la pacienții care au murit cu demență frontotemporală. Ei au analizat, de asemenea, concluziile dintr-un studiu de asociere la nivel genomic a mai mult de 2,000 de pacienți cu demență frontotemporală și mai mult de 4,000 fără tulburare. Această analiză a indicat, de asemenea, genele legate de GABA ca potențiale ținte.

Folosind neuronii noștri derivați de celule stem, avem ocazia, în țesutul uman, să vizăm unele dintre aceste gene GABA înainte de neurodegenerarea pe care o vedem în țesutul postmortem pe care îl studiem, spune Harari. Deci, cel puțin în culturile celulare, putem afla dacă terapiile potențiale previn daunele cauzate de formele moștenite de demență frontotemporală.

Studiind forme rare, moștenite de boli ale creierului, cercetătorii cred că vor învăța multe despre cum să trateze formele mai frecvente ale acestor tulburări.

„Formele genetice ale demenței frontotemporale și ale bolii Alzheimer sunt cauzate de mutații rare”, spune Cruchaga. „Dar au multe în comun cu cazurile mai tipice ale acestor boli. Dacă înțelegem aceste cazuri cauzate de mutații moștenite, ar trebui, de asemenea, să înțelegem mai bine formele comune ale acestor boli. ”

Institutul Național de Îmbătrânire al Institutelor Naționale de Sănătate și Rețeaua Alzheimer cu Moștenire Dominantă a finanțat studiul. Consorțiul Tau, Asociația Alzheimer, Centrul German pentru Boli Neurodegenerative, Institutul Raul Carrea pentru Cercetări Neurologice, Agenția Japoneză pentru Cercetare și Dezvoltare Medicală, AMED și proiectul de cercetare și dezvoltare în domeniul sănătății din Coreea prin Institutul de Dezvoltare a Industriei de Sănătate din Coreea au oferit finanțare suplimentară .

Sursa: Universitatea Washington din St. Louis

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon