Καθώς οι άνθρωποι γερνούν, τα κύτταρά τους αποκτούν σταθερά νέες γενετικές μεταλλάξεις. Μια μελέτη από το Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης αποκάλυψε κύτταροΑυτή η διαδικασία αποκάλυψε μια απροσδόκητη ανατροπή. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η μικρογλοία, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος στον εγκέφαλο, συσσωρεύουν μεταλλάξεις σε ορισμένα γονίδια που προκαλούν καρκίνο. Αντί να προκαλούν καρκίνο, ωστόσο, αυτές οι μεταλλάξεις μπορεί να συμβάλλουν στην ανάπτυξη της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο Christopher Walsh, MD, PhD, επικεφαλής του Τμήματος Γενετικής και Γονιδιωματικής στο Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης και ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes. Οι συνεργάτες περιλαμβάνουν την Alice Yunjung Lee, PhD, και τον August Yu Huang, PhD, επίσης από το Τμήμα Γενετικής και Γονιδιωματικής. Και οι τρεις είναι καθηγητές στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και συνεργαζόμενα μέλη του Ινστιτούτου Broad στο MIT και το Χάρβαρντ.
Η ομάδα είπε ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να υποδεικνύουν νέους τρόπους για τη διάγνωση και τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ.
«Βλέπουμε ότι σε κάποιο βαθμό, η νόσος του Αλτσχάιμερ μοιάζει με τον καρκίνο – οδηγείται από τις ίδιες μεταλλάξεις που προκαλούν καρκίνους του αίματος όπως το λέμφωμα και η λευχαιμία», είπε ο Walsh. «Αυτό είναι χρήσιμο γιατί έχουμε πολλά φάρμακα για την καταπολέμηση του καρκίνου και μερικά από αυτά μπορεί να είναι θεραπευτικά αποτελεσματικά για τη νόσο του Αλτσχάιμερ».
Βρέθηκε μετάλλαξη οδηγού καρκίνου στον εγκέφαλο του Αλτσχάιμερ
Για τη διερεύνηση, οι ερευνητές ανέλυσαν 149 γονίδια που προκαλούν καρκίνο σε δείγματα εγκεφαλικού ιστού από 190 άτομα με νόσο Αλτσχάιμερ και τα συνέκριναν με 121 υγιή δείγματα εγκεφάλου.
Τα δείγματα του Αλτσχάιμερ είχαν περισσότερες αλλαγές στο DNA ενός γράμματος από ότι σε υγιή ιστό. Πολλές από αυτές τις αλλαγές εμφανίστηκαν επανειλημμένα στα ίδια πέντε γονίδια-οδηγοί καρκίνου, υποδεικνύοντας ότι η μικρογλοία συσσωρεύει μεταλλάξεις σε ένα συγκεκριμένο σύνολο γονιδίων.
Η μικρογλοία λειτουργεί ως το πλήρωμα καθαρισμού του εγκεφάλου. Αυτά τα κύτταρα απομακρύνουν τα υπολείμματα και βοηθούν στην εξάλειψη των μολυσμένων, κατεστραμμένων ή νεκρών κυττάρων. Οι επιστήμονες πίστευαν από καιρό ότι τα μικρογλοία περιορίζονται στον εγκέφαλο και δεν διασχίζουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, σε αντίθεση με πολλά άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού που κυκλοφορούν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος.
Απροσδόκητη σύνδεση μεταξύ των κυττάρων του αίματος και του εγκεφάλου
Οι μεταλλάξεις που εντοπίζονται στη μικρογλοία συνδέονται συνήθως με καρκίνους του αίματος. Αυτή η παρατήρηση ώθησε τους ερευνητές να αναζητήσουν τις ίδιες μεταλλάξεις σε δείγματα αίματος από άτομα με νόσο Αλτσχάιμερ.
Δεν περίμεναν να τα βρουν.
Αντίθετα, τα κύτταρα του αίματος από τους ίδιους ασθενείς με Αλτσχάιμερ φέρουν πανομοιότυπες μεταλλάξεις που σχετίζονται με τον καρκίνο.
«Αυτό είναι στην πραγματικότητα ένα πραγματικά απροσδόκητο εύρημα που υποδηλώνει έναν εντελώς νέο μηχανισμό για την παθογένεση της νόσου του Αλτσχάιμερ», είπε ο Χουάνγκ. «Το εύρημα σημαίνει ότι τα ανοσοκύτταρα του αίματος με μεταλλάξεις καρκίνου είναι πιθανό να εισέλθουν στον εγκέφαλο και να συμβάλουν στην ασθένεια».
Πώς τα μεταλλαγμένα ανοσοκύτταρα μπορούν να τροφοδοτήσουν το Αλτσχάιμερ
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η γήρανση ή ο τραυματισμός μπορεί να αποδυναμώσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, επιτρέποντας στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος από την κυκλοφορία του αίματος να εισέλθουν στον εγκέφαλο. Μόλις εκεί, αυτά τα κύτταρα μπορούν να μεταμορφωθούν σε κύτταρα που μοιάζουν με μικρογλοία.
Ταυτόχρονα, οι σφιγκτήρες πρωτεΐνης που σχηματίζονται στον εγκέφαλο ενεργοποιούν τη μικρογλοία να πολλαπλασιαστεί και να ανταποκριθεί. Τα κύτταρα που έχουν βιολογικό πλεονέκτημα είναι πιο πιθανό να πολλαπλασιαστούν, συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων που μοιάζουν με μικρογλοία που φέρουν μεταλλάξεις που σχετίζονται με τον καρκίνο.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα αλλοιωμένα κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν ένα πιο φλεγμονώδες και επιβλαβές περιβάλλον από τα υγιή μικρογλοία. Ως αποτέλεσμα, οι κοντινοί νευρώνες μπορεί να καταστραφούν και να πεθάνουν, συμβάλλοντας στην εξέλιξη της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Δυνατότητα για νέες δοκιμές και θεραπείες Αλτσχάιμερ
Η ανακάλυψη θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε νέες μεθόδους για την ανίχνευση του κινδύνου Αλτσχάιμερ.
«Επειδή ο εγκεφαλικός ιστός από ζωντανό ασθενή είναι δύσκολο να προσπελαστεί, μπορούν να αναπτυχθούν γενετικές οθόνες χρησιμοποιώντας δείγματα αίματος για να ελεγχθεί εάν ένα άτομο φέρει αυτές τις μεταλλάξεις και κινδυνεύει να αναπτύξει νόσο του Αλτσχάιμερ», είπε ο Lee.
Σε μια μελέτη παρακολούθησης που δημοσιεύτηκε ως προεκτύπωση στο BioArchive, οι Huang και Li βρήκαν πρόσθετα στοιχεία που υποστηρίζουν τη σύνδεση. Η ανάλυσή τους έδειξε ότι οι μεταλλάξεις οδηγού καρκίνου που ανιχνεύθηκαν σε δείγματα αίματος αύξησαν τον κίνδυνο της νόσου του Αλτσχάιμερ ανεξάρτητα από το APOE4, έναν καλά εδραιωμένο γενετικό παράγοντα κινδύνου για τη νόσο.
Η μελέτη διεξήχθη σε συνεργασία με την Ιατρική Σχολή Icahn στο Όρος Σινά. Η χρηματοδότηση παρασχέθηκε από το Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes, το Εθνικό Ινστιτούτο για τη Γήρανση, την Κοινοπραξία Somatic Mosaicism Across Human Tissues (SMAHT) μέσω του NIH Common Fund και του Suh Kyungbae Foundation (SUHF).
