การอักเสบทำให้เกิดความเสียหายจากโรคอัลไซเมอร์
นักวิทยาศาสตร์พบกลไกการอักเสบที่ดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการสร้างโปรตีนเทาที่เป็นพิษซึ่งเป็นลักษณะของโรคอัลไซเมอร์และโรคทางสมองอื่น ๆ
โรคอัลไซเมอร์เป็นสาเหตุส่วนใหญ่ของภาวะสมองเสื่อมในผู้สูงอายุ รูปแบบอื่น ๆ ได้แก่ vascular, Lewy body และ frontotemporal dementia (FTD)
การประมาณการจากสถาบันผู้สูงอายุแห่งชาติซึ่งเป็นหนึ่งในสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ชี้ให้เห็นว่าผู้คนมากกว่า 5.5 ล้านคนในสหรัฐอเมริกามีภาวะสมองเสื่อมเนื่องจากโรคอัลไซเมอร์
กลไกที่ค้นพบใหม่เกี่ยวข้องกับโปรตีนที่เรียกว่า NLRP3 inflammasome
การวิจัยก่อนหน้านี้ได้ระบุถึงบทบาทสำคัญของโมเลกุลขนาดใหญ่ในการกระตุ้นให้เกิดสารอักเสบจากตำแหน่งภายในเซลล์ภูมิคุ้มกันในสมอง
ในการศึกษาครั้งใหม่นี้นักวิจัยจาก German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) และ University of Bonn ทั้งในเยอรมนีได้นำทีมระหว่างประเทศในการตรวจสอบการอักเสบของ NLRP3 ในโรคอัลไซเมอร์และ FTD
พวกเขาทดสอบตัวอย่างสมองหลังคลอดจากคนที่มีและไม่มี FTD พวกเขายังใช้เซลล์สมองและหนูที่เพาะเลี้ยงซึ่งมีลักษณะเฉพาะของสมองของ Alzheimer’s และ FTD
ผู้วิจัยหลักคือ Michael T. Heneka ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยบอนน์และผู้อำนวยการภาควิชาโรคระบบประสาทเสื่อมและจิตเวชศาสตร์ผู้สูงอายุ
ศาสตราจารย์ Heneka ยังเป็นผู้เขียนอาวุโสของล่าสุด ธรรมชาติ กระดาษในการค้นพบใหม่
ในเอกสารการศึกษานี้เขาและเพื่อนร่วมงานอธิบายว่าโปรตีนของเทาเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรภายใต้อิทธิพลของกระบวนการอักเสบจากระบบภูมิคุ้มกันของสมอง
หนึ่งในหน้าที่ที่โปรตีนเทาทำในสมองที่แข็งแรงคือช่วยทำให้โครงกระดูกของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทมีเสถียรภาพ
อย่างไรก็ตามใน Alzheimer’s และ FTD โปรตีน tau ได้รับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีซึ่งทำให้พวกมันหลุดออกจากโครงกระดูกของเซลล์และเกาะติดกันแทน หากไม่มีเสถียรภาพทางกลเซลล์ก็จะพินาศไปในที่สุด
ไฮเปอร์ฟอสฟอรัส
สิ่งที่ทำให้โปรตีน tau แยกออกจากโครงเซลล์และเกาะติดกันคือกระบวนการที่เรียกว่า hyperphosphorylation ที่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีและพฤติกรรมของโมเลกุลของโปรตีน
ฟอสโฟรีเลชันเป็นตัวควบคุมสำคัญของการทำงานของโปรตีนในเซลล์ มันเกี่ยวข้องกับการเพิ่มและกำจัดกลุ่มฟอสเฟต (PO4) บนโมเลกุลของโปรตีน
Hyperphosphorylation หมายความว่าโมเลกุลของโปรตีนอิ่มตัวด้วยกลุ่มฟอสเฟต (PO4) ที่เพิ่มเข้ามา ในสภาวะนี้โปรตีนสามารถทำงานในลักษณะที่แตกต่างไปจากปกติมาก
การค้นพบใหม่แสดงให้เห็นว่า NLRP3 inflammasome กระตุ้นเอนไซม์ที่ทำให้โปรตีน tau อิ่มตัวด้วยฟอสเฟตจนถึงระดับที่แยกออกจากโครงกระดูกของเซลล์และรวมตัวเป็นกลุ่ม
“ ดูเหมือนว่ากระบวนการอักเสบที่เป็นสื่อกลางโดย Inflammasome นั้นมีความสำคัญยิ่งสำหรับโรคที่เกี่ยวกับระบบประสาทส่วนใหญ่ที่มีพยาธิสภาพของ tau” ศ. Heneka กล่าว
ทีมงานชี้ให้เห็นว่ากลไกดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์โดยเฉพาะ โรคอัลไซเมอร์มีสองลักษณะที่แตกต่างกัน ได้แก่ โล่ที่เป็นพิษของโปรตีนเบต้า - อะไมลอยด์ที่ก่อตัวระหว่างเซลล์สมองและการพันกันของโปรตีนเทาที่จับตัวเป็นก้อนซึ่งก่อตัวขึ้นภายในเซลล์
นอกจากนี้ beta-amyloid plaques จะเริ่มก่อตัวในช่วงแรกของ Alzheimer’s ก่อนที่โปรตีน tau จะเริ่มจับตัวเป็นก้อน
ผลงานก่อนหน้านี้ของทีมงานบางส่วนได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับ NLRP3 inflammasome ในฐานะตัวส่งเสริมการสะสมเบต้า - อะไมลอยด์
ไม่มีการเชื่อมโยงระหว่าง beta-amyloid และ tau
การนำผลการวิจัยทั้งสองชุดมารวมกันแสดงให้เห็นว่า Inflammasome NLRP3 เป็นปัจจัยร่วมในการก่อตัวของเบต้า - อะไมลอยด์และ tau tangles
“ ผลลัพธ์ของเราสนับสนุนสมมติฐานน้ำตกอะไมลอยด์สำหรับพัฒนาการของโรคอัลไซเมอร์” ศ. เฮเนกาอธิบาย
“ ตามสมมติฐานนี้” เขากล่าวต่อ“ การสะสมของ [เบต้า - อะไมลอยด์] ในที่สุดนำไปสู่การพัฒนาพยาธิวิทยาของ tau และทำให้เซลล์ตาย”
เขาชี้ให้เห็นว่า Inflammasome เป็น "ลิงก์ที่ขาดหายไปอย่างเด็ดขาด" ที่เชื่อมโยงกระบวนการเกิดโรคของเบต้า - อะไมลอยด์และเทา “ มันผ่านกระบองเพื่อที่จะพูด” เขากล่าว
ทีมงานมองเห็นการค้นพบเหล่านี้ซึ่งนำไปสู่วิธีการใหม่ ๆ ในการรักษาโรคอัลไซเมอร์และ FTD โดยกำหนดเป้าหมายไปที่กระบวนการเปลี่ยนแปลง tau
ศ. Heneka เชื่อว่าควรจะพัฒนายาที่กำหนดเป้าหมายไปที่พยาธิวิทยาของ tau โดยการปรับเปลี่ยนการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน
“ ด้วยพัฒนาการของพยาธิวิทยา tau ความสามารถทางจิตลดลงมากขึ้นเรื่อย ๆ ดังนั้นหากสามารถรักษาพยาธิสภาพของ tau ได้นี่จะเป็นก้าวสำคัญสู่การบำบัดที่ดีขึ้น”
ศาสตราจารย์ไมเคิลที. เฮเนกา
