Nye antistof kan behandle hjerneskade og forhindre alzheimers sygdom
Indholdsfortegnelse:
Forskere har i årevis kendt, at folk, der oplever traumatisk hjerneskade (TBI), har større risiko for Alzheimers sygdom senere i livet.
Nu har ny forskning offentliggjort i Nature ikke kun fundet den mekanisme, som TBI forårsager Alzheimers sygdom, men det har også afdækket en mulig kur.
AnnonceAdvertisementTBI kan forekomme på flere forskellige måder.
Det kan ske ved store enkeltvirkninger, som et slag på hovedet eller fra en eksplosiv blast.
Det kan også akkumuleres over en levetid med mindre hovedpåvirkninger, som f.eks. I sportsaktiviteter som fodbold eller rugby.
AnnonceSådanne virkninger er ikke sjældne. I 2010 sendte mistænkte TBI'er 2. 3 millioner mennesker til beredskabsrummet.
Hjernerystelser fører til øget risikoen for demens hos ældre voksne
Problem Proteiner
Tidligere undersøgelser har fastslået misfoldede tau proteiner som en af årsagerne til Alzheimers sygdom.
Normalt arbejder sunde tau-proteiner (kaldet trans P-tau) i nervecellerne for at danne stilladserne, der giver cellerne deres form og giver dem mulighed for at fungere korrekt.
Men når proteinfoldningen går forkert, kan hjernen i stedet danne uhærlige tau-proteiner (kaldet cis P-tau).
Disse proteiner virker og beskadiger energigeneratorerne inde i nerveceller, hvilket i sidste ende fører til toksicitet og celledød.
Ved hjælp af en hjerneafbildningsteknik kaldet immunofluorescens undersøgte forskerne hjernen hos mennesker med kronisk skaderelateret hjerneskade. De fandt, at i forhold til sunde mennesker havde disse mennesker meget højere niveauer af cis P-tau.
AnnonceAdvertisementDe misfoldede tau-proteiner blev specielt koncentreret i nervecellernes axoner - de lange stilke, som nerverne projekterer for at forbinde med andre celler og danne forbindelser.
Mus som Modeller
For at finde årsagsforbindelsen vendte forskerne til musemodeller.
Mus, der modtog en enkelt, mindre hjerneskade, viste forhøjede niveauer af cis P-tau, men disse niveauer faldt tilbage til det normale inden for to uger.
AnnonceMus, der modtog en enkelt, større hjerneskade (simulering af, hvad en soldat overlevede en eksplosion kan opleve) eller en række mindre hjerneskader (simulerer, hvad en atlet måtte opleve) viste forhøjede cis P-tau niveauer, der forblev i mindst seks måneder.
I de alvorlige eller kroniske hjerneskadegrupper spredte cis P-tau også i hele hjernen, hoppede fra en celle til den næste og efterlod en søl af celledød i sin vej. Disse proteiner kan spredes til hippocampus og cortex, som er ansvarlige for hukommelsesdannelse og styring af følelser og adfærd.
AnnonceAdvertisementCis P-tau har evnen til at dræbe en neuron efter den anden, hvilket i sidste ende fører til udbredte neurofibrillære tangles og hjerneatrofi. Kun Ping Lu, MD, Ph.D., Harvard Medical School"Cis P-tau har evnen til at dræbe en neuron efter den anden, hvilket i sidste ende fører til udbredte neurofibrillære tangles og hjerneatrofi, som er hallmark læsioner af både Alzheimers sygdom og [kronisk hjerneskade], "forklarede Kun Ping Lu, MD, Ph.D., professor i medicin ved Harvard Medical School og chef for Division of Translation Therapists ved Beth Israel Deaconess Medical Center, samt senior medforfatter på papiret, i et interview med Healthline.
Fysisk hjerneskade var ikke det eneste, der kunne forårsage cis P-tau til at danne.
Forskerne udsatte også kultiverede nerveceller for at stresse. Især sulten af ilt eller hjernevækstfaktorer, som det kan ske, hvis blodgennemstrømningen er reduceret i hjernen efter en skade.
AnnonceForskerne gik ind på et enzym kaldet Pin1, som konverterer giftigt cis P-tau til fordelagtigt trans P-tau. Oxygen sulten deaktiveret Pin1, mens manglende vækstfaktor forhindrede hjernen i at opbygge ny Pin1.
Sammen viste denne model af reduceret blodgennemstrømning, hvordan hjerneskade og andre former for stress kan føre til øgede niveauer af cis P-tau og dets toksiske virkninger.
AnnonceAdvertisementBeslægtet læsning: Visionsproblemer fortsætter for veteraner påvirket af traumatisk hjerneskade »
Antistoffer til redning
Når de havde identificeret problemproteinet, gik Lu's team op for at udfordre, hvordan man skulle tackle problemet.
De udviklede et specielt antistof, der kunne mærke cis P-tau, mens de forlod trans P-tau alene og neutraliserede det giftige protein inde i cellerne. Antistoffet kunne også forhindre cis P-tau'et i at sprede sig til andre celler.
Så kom tiden til testene. I deres stressmodel forhindrede administrationen af antistofferne celledød, at de havde set cis P-tau årsagen.
Dernæst testede forskerne antistofferne i musene, der havde fået hjerneskade. Efter to uger efter modtagelsen af antistofbehandlinger viste mus med hjerneskade helt normale niveauer af cis P-tau, og nerveskaden på axonerne og energigeneratorerne blev omvendt. Celledød blev stoppet i sine spor.
Endelig testede Lus hold musens opførsel. Friske mus viste forsigtighed i en risikotagende opgave, der er typisk for mus. Mus med hjerneskade, der havde fået et sham-antistof som placebo, viste dog slående risikostyring, ligesom mange mennesker, som har overlevet hjerneskade.
Men hjerneskade mus, der fik det specielle antistof, der er målrettet cis P-tau, viste ikke denne risikable adfærd. I stedet var de så forsigtige som de sunde mus.
"Vores efterfølgende og igangværende forsøg viser, at forbehandling og [hjernens] injektion ikke er nødvendig," sagde Lu. "Vi kan forsinke antistofbehandling [timer] efter TBI og give tre til fire antistofinjektioner, som er effektive.Disse resultater tyder på, at en kortvarig antistofbehandling efter TBI kan være tilstrækkelig til behandling af TBI og forhindre dets langsigtede konsekvenser, hvis der ikke er yderligere hjerneskade. "
Kan det forhindre Alzheimers?
Hvad angår om denne behandling også kan forhindre udviklingen af Alzheimers sygdom, arbejder Lu på problemet.
Da Alzheimers sygdom er aldersafhængig, må han vente på, at hans testmus bliver ældre, før han får vist resultater. Men teorien er lovende.
Der er nogle begrænsninger for hans holds resultater. Musmodeller, især af Alzheimers sygdom, duplikerer ikke den menneskelige version af sygdommen perfekt. Og det vil tage tid at udvikle en version af antistoffet, der virker hos mennesker.
Men Lu er optimistisk.
"Antistoffeteknologi er en populær drug development approach på grund af sin ekstraordinære specificitet og høj succesrate," sagde han. "Processen til at omdanne vores nuværende mus-antistof til en, som kan testes hos mennesker, er desuden strømlinet og kan gøres inden for et par år. Det vil naturligvis afhænge af finansiering. "Han tilføjede:" Disse resultater afdækker en roman, en fælles tidlig sygdomsmekanisme i sport- og militærrelateret TBI og Alzheimers sygdom, og kan føre til tidlig diagnose, forebyggelse og terapi af disse ødelæggende sygdomme. "
Brainscan kan fortælle PTSD bortset fra traumatisk hjerneskade»
