De ziekte van Alzheimer kan zich verspreiden door zich van de ene hersenregio naar de andere te verspreiden

De manier waarop de ziekte van Alzheimer zich in de hersenen verspreidt, is al vele jaren het onderwerp van debat. Twee tegenovergestelde theorieën hebben tot gevolg dat de ziekte na verloop van tijd onafhankelijk begint in verzwakte hersengebieden, of dat deze begint in een regio en vervolgens neuroanatomisch verbonden gebieden verspreidt.
Een studie gepubliceerd door Columbia University Medical Center (CUMC) onderzoekers, in het online tijdschrift PloS One, ondersteunt de tweede theorie ten zeerste. Wetenschappers hebben aangetoond dat abnormaal tau-eiwit, een belangrijk kenmerk van de neurofibrillaire knopen in de hersenen van mensen met de ziekte van Alzheimer, in staat is zich voort te planten langs gekoppelde hersencircuits, die van neuron naar neuron "springen".
Senior auteur Karen E. Duff, PhD, hoogleraar pathologie (in de psychiatrie en in het Taub Instituut voor onderzoek naar de ziekte van Alzheimer en de verouderende hersenen) in het CUMC en in het psychiatrische instituut van de staat New York, zegt dat de bevindingen nieuwe kansen openen voor het verkrijgen van een dieper begrip van de ziekte van Alzheimer en andere neurologische aandoeningen, evenals voor het ontwikkelen van therapieën om de progressie te stoppen, volgens senior auteur Karen E. Duff, PhD, hoogleraar pathologie (in de psychiatrie en in het Taub Institute for Research on Alzheimer's Disease and the Aging Brain) bij CUMC en bij het Psychiatric Institute in New York.
De ziekte van Alzheimer is de meest voorkomende vorm van dementie en wordt gekenmerkt door de accumulatie van plaques (bestaande uit amyloïd-bèta-eiwit) en vezelachtige knopen (samengesteld uit abnormaal tau) in hersencellen die neuronen worden genoemd. Postmortemstudies van menselijke hersenen en neuroimaging-onderzoeken hebben aangetoond dat de ziekte, in het bijzonder de neurofibrillaire kluwenpathologie, begint in de entorhinale cortex, die een sleutelrol speelt in het geheugen. De ziekte van Alzheimer neigt dan verder en de ziekte verschijnt in anatomisch verbonden hogere hersengebieden.
Studie coauteur Scott A. Small, MD, hoogleraar neurologie in het Sergievsky Center en in het Taub Instituut voor onderzoek naar de ziekte van Alzheimer en de verouderende hersenen bij CUMC zegt

"Eerder onderzoek, inclusief functionele MRI-onderzoeken bij mensen, heeft dit verspreidingspatroon ook ondersteund ... maar deze verschillende bevindingen tonen niet definitief aan dat de ziekte van Alzheimer zich rechtstreeks verspreidt van de ene hersenregio naar de andere."

CUMC-onderzoekers ontwikkelden een nieuwe transgene muis, waarin het gen voor abnormaal menselijk tau voornamelijk tot expressie komt in de entorhinale cortex. Dit stelde hen in staat om de problemen verder te onderzoeken. De hersenen van de muizen werden geanalyseerd op verschillende tijdstippen gedurende 22 maanden om de verspreiding van abnormaal tau-eiwit in kaart te brengen. Naarmate de muizen ouder werden, spreidde het abnormale menselijke tau zich uit langs een gekoppelde anatomische route, van de entorhinale cortex naar de hippocampus tot de neocortex. Dr. Duff zei dat:

"Dit patroon volgt heel sterk de stadiëring die we in de vroegste stadia van de menselijke ziekte van Alzheimer zien."

De onderzoekers vonden ook aanwijzingen die suggereerden dat het abnormale tau-eiwit van neuron naar neuron over synapsen ging, de kruispunten die deze cellen gebruiken om met elkaar te communiceren.
De bevindingen van de studie hebben belangrijke implicaties voor de therapie.

Dr. Small merkte op dat:

"Als, zoals onze gegevens suggereren, de tau-pathologie begint in de entorhinale cortex en daaruit voortkomt, kan de meest effectieve aanpak zijn om Alzheimer te behandelen zoals we kanker behandelen ... door vroege detectie en behandeling, voordat het de kans krijgt zich te verspreiden ... De beste manier om de ziekte van Alzheimer te genezen, kan het zijn om het te identificeren en te behandelen wanneer het net begint, om de progressie te stoppen. "In deze vroege fase zal de ziekte het meest vatbaar zijn voor behandeling." Dat is de spannende klinische belofte op de weg. "

Behandelingen zouden kunnen worden gecreëerd om tau te targeten tijdens zijn extracellulaire fase, aangezien het van cel naar cel beweegt. Dr. Duff concludeert dat:

"Als we het mechanisme vinden waarmee tau zich van de ene cel naar de andere verspreidt, kunnen we voorkomen dat het over de synapsen springt ... misschien met behulp van een of andere vorm van immunotherapie. Dit zou voorkomen dat de ziekte zich naar andere hersengebieden verspreidt, wordt geassocieerd met meer ernstige dementie. "

Het artikel is getiteld: "Trans-synaptische verspreiding van Tau-pathologie in vivo." Bijkomende bijdragers zijn Li Liu (CUMC), de eerste auteur, Valerie Drouet (CUMC), Jessica W. Wu (CUMC), Menno P. Witter (Noorse universiteit voor wetenschap en technologie) en Catherine Clelland (CUMC).
Dit onderzoek werd gesteund door het National Institute of Neurological Disorders and Stroke, grant number R01NS074874 to KD, en door het National Institute on Aging, licentienummer AG025161 aan SAS.
Geschreven door Rupert Shepherd