Tăierea unei enzime cerebrale a inversat plăcile Alzheimer la șoareci

Reducerea unei enzime a curățat creierul șoarecelui de globurile de proteine ​​care sunt un semn al bolii Alzheimer. Se știe că reducerea enzimei împiedică formarea acestor plăci care dăunează nervilor. Dar dispariția plăcilor existente a fost neașteptată, raportează cercetătorii online pe 14 februarie în Journal of Experimental Medicine.

Creierele șoarecilor proiectați pentru a dezvolta boala Alzheimer erau pline de aceste plăci, aglomerări de fragmente de proteină beta-amiloid, până la vârsta de 10 luni. Dar creierul șoarecilor cu Alzheimer în vârstă de 10 luni care avea o cantitate sever redusă de enzimă numită BACE1 a fost în esență curat de plăci noi și vechi.

Studiile demonstrează rareori îndepărtarea plăcilor existente, spune neurologul John Cirrito de la Universitatea Washington din St. Louis, care nu a fost implicat în studiu. „Sugerează că există ceva special despre BACE1”, spune el, dar exact ce ar putea fi rămâne neclar.

Povestea continuă sub grafic

În orice fel îl feli

Un șoarece proiectat pentru a avea boala Alzheimer și o reducere treptată a nivelurilor enzimei cerebrale BACE1 a încetat să formeze plăci (săgeți în primul panou) pe măsură ce îmbătrânește. Până la vârsta de 10 luni, șoarecele își pierduse și plăcile vechi, așa cum se arată în aceste mostre de creier.

O teorie a modului în care se dezvoltă Alzheimer se numește ipoteza cascadei amiloide. Acumularea de biți de proteină A-beta, spune ideea, conduce la pierderea celulelor nervoase și la demența observate în boală, pe care se estimează că au avut-o 5,5 milioane de americani în 2017. Dacă teoria este corectă, atunci țintirea enzimei BACE1, care reduce până la o altă proteină pentru a face A-beta, poate ajuta pacienții.

BACE1 a fost descoperit acum aproximativ 20 de ani. Studiile inițiale au oprit gena care produce BACE1 la șoareci pentru întreaga lor viață, iar acele animale nu au produs aproape niciun A-beta. La om, cu toate acestea, orice medicament care combate Alzheimer prin urmărirea enzimei ar fi administrat adulților. Așadar, Riqiang Yan, unul dintre descoperitorii BACE1 și un neuroștiință la Clinica Cleveland, și colegii sai au început să afle ce se întâmplă atunci când șoarecii care încep viața cu cantități normale de BACE1 pierd mai târziu o mare parte din enzimă.

Cercetătorii au studiat șoarecii proiectați să dezvolte plăci în creier atunci când animalele au aproximativ 10 săptămâni. Unii dintre acești șoareci au fost, de asemenea, proiectați astfel încât nivelurile enzimei BACE1, care se găsește în principal în creier, să scadă treptat în timp. Când acești șoareci aveau 4 luni, animalele pierduseră aproximativ 80% din enzimă.

Reducerea

Numărul de plăci din cortexul cerebral per probă de creier sa înmulțit la șoarecii proiectați pentru a avea Alzheimer. Dar la șoarecii Alzheimer care aveau și cantități sever reduse de enzimă BACE1, o creștere inițială a plăcilor a făcut loc unei dispariții aproape complete.

Șoarecii Alzheimer cu niveluri normale de BACE1 au experimentat o creștere constantă a plăcilor, observată în mod clar în probele din creierul lor. La șoarecii Alzheimer fără BACE1, totuși, aglomerațiile au urmat o traiectorie diferită. Numărul de plăci a crescut inițial, dar până când șoarecii aveau aproximativ 6 luni, acele plăci au dispărut în mare parte. Și până la 10 luni, „abia dacă vedem niciunul”, spune Yan.

Cirrito a fost surprins că eliminarea BACE1 mai târziu în viață nu a oprit doar formarea plăcilor, ci le-a îndepărtat și pe acestea. „Este posibil ca un agent terapeutic care vizează BACE1 la oameni să aibă un efect similar”, spune el.

Medicamentele care vizează BACE1 sunt deja în dezvoltare. Dar enzima are alte funcții în creier, cum ar fi afectarea potențială a capacității celulelor nervoase de a comunica corect. Poate fi necesar ca un medicament să inhibe o parte din enzimă, dar nu toate, suficient pentru a preveni formarea plăcii, dar și pentru a păstra semnalizarea normală între celulele nervoase, spune Yan.