Cercetătorii ar putea fi pe cale să descopere cum se răspândește boala Alzheimer în creier, deschizând astfel o nouă cale promițătoare pentru a stopa progresia acestei afecțiuni devastatoare. Boala Alzheimer este caracterizată prin acumularea proteinei Tau, o proteină toxică ce distruge celulele nervoase. Pe măsură ce această proteină nocivă se extinde în noi zone ale creierului, boala avansează, ducând la pierderi de memorie tot mai severe și declin cognitiv.
Un studiu recent, desfășurat pe modele de șoareci, a identificat un actor neașteptat în acest proces. Oamenii de știință au descoperit că o proteină cerebrală numită Arc, responsabilă în mod normal de comunicarea între neuroni, pare să faciliteze răspândirea proteinei Tau toxice de la celulele cerebrale afectate la cele sănătoase. Această descoperire sugerează o nouă strategie potențială pentru încetinirea bolii Alzheimer: în loc să se încerce eliminarea completă a proteinei Tau, tratamentele viitoare ar putea viza împiedicarea acesteia să ajungă la celulele cerebrale sănătoase.
"Sunt entuziasmat de faptul că am identificat o nouă modalitate de a opri, potențial, progresia bolii Alzheimer", a declarat Jason Shepherd, doctor în neurobiologie la University of Utah Health și autor principal al studiului, ale cărui rezultate au fost publicate în revista Cell.
**Cum ajută Arc proteina Tau toxică să călătorească**
Pentru a investiga modul în care se răspândește Alzheimer, cercetătorii au comparat modele de șoareci cu și fără proteina Arc. Experimentele au demonstrat că Arc este esențială pentru transferul proteinei Tau toxice între neuroni. În condiții normale, Arc joacă un rol important în funcția cerebrală, ambalându-se în mici vezicule extracelulare (EV-uri) care transmit semnale celulare importante între neuroni. Cercetătorii au constatat că proteina Tau toxică poate exploata acest sistem natural de comunicare. Atașându-se de Arc în aceste vezicule microscopice, Tau reușește să se deplaseze de la un neuron nesănătos la unul sănătos, unde poate continua să răspândească boala.
**Tau transformă celulele cerebrale sănătoase în toxice**
Fiecare neuron conține Tau, dar în boala Alzheimer, proteina începe să formeze agregate mari și lipicioase, numite ghemuri neurofibrilare, care interferează cu sistemul intern de transport al celulei, ducând în cele din urmă la moartea neuronului. Mitali Tyagi, asociat postdoctoral de cercetare la Washington University în St. Louis și primul autor al studiului, compară aceste agregate cu "monștri lipicioși". Aceștia se lipesc și blochează transportul în interiorul neuronului, dar se pot descompune în "monștri lipicioși" mai mici, numiți semințe Tau, care pot fi apoi transferate unui nou neuron. Odată ce această sămânță Tau intră în contact cu Tau sănătos, îl poate corupe, reluând astfel patologia într-un neuron sănătos.
În modelul de șoarece cu Alzheimer, echipa a identificat vezicule extracelulare ce conțineau atât Arc, cât și Tau "lipicios" în țesutul cerebral. Aceste vezicule au fost capabile să pătrundă în celule sănătoase și să declanșeze formarea de noi agregate Tau. Situația s-a schimbat dramatic atunci când Arc a fost eliminată. Șoarecii cărora le lipsea proteina prezentau vezicule extracelulare cu foarte puțin Tau, iar boala nu s-a mai putut răspândi eficient la neuronii vecini. "Când am eliminat Arc, am observat că transferul Tau a fost sever, sever redus. Era aproape inexistent", a afirmat Tyagi.
**Arc are atât efecte dăunătoare, cât și benefice**
Deși blocarea Arc ar putea părea o strategie de tratament evidentă, cercetătorii au descoperit că proteina joacă un rol protector important în stadiile incipiente ale bolii. Ajutând neuronii să expulzeze excesul de Tau toxic, Arc pare să permită celulelor deteriorate să supraviețuiască mai mult timp. La șoarecii fără Arc, Tau toxic a rămas blocat în interiorul neuronilor, provocând moartea mai rapidă a celulelor deja bolnave. "Când Arc este absentă, Tau rămâne blocat în neuroni și se acumulează la niveluri toxice. Când Arc este prezentă, Tau poate fi eliberat în vezicule extracelulare. În timp ce acest lucru ajută la reducerea acumulării de Tau în interiorul neuronului original, Tau eliberat poate fi preluat de neuroni sănătoși vecini, promovând răspândirea patologiei", a explicat Tyagi.
Aceste descoperiri sugerează că cel mai eficient tratament ar putea să nu fie prevenirea eliberării de Tau de către celulele bolnave. În schimb, ar putea fi mai benefic să se oprească aceste vezicule extracelulare toxice din a pătrunde în neuronii sănătoși.
**O țintă potențială pentru terapiile Alzheimer**
Cercetătorii au detectat, de asemenea, vezicule extracelulare ce conțineau atât Arc, cât și Tau în țesutul cerebral uman, sugerând că același mecanism ar putea exista și la oameni. Cu toate acestea, ei subliniază că este necesară mult mai multă cercetare înainte ca o potențială terapie să ajungă la pacienți. "Majoritatea muncii pe care am făcut-o a fost pe șoareci, nu pe oameni", a afirmat Shepherd. "Avem câteva indicii că ceea ce se întâmplă la acești șoareci s-ar putea întâmpla și la oameni, dar nu știm încă. Și suntem departe de a spune că dezvoltăm un tratament pentru ceva. Dar ar putea deschide noi căi pentru a ajunge în acel punct."
O posibilitate promițătoare ar fi interceptarea veziculelor extracelulare ce conțin Tau după ce acestea părăsesc neuronii afectați, dar înainte de a ajunge la cei sănătoși. Deși o astfel de abordare nu ar inversa deteriorarea cerebrală existentă, ar putea, potențial, încetini sau preveni răspândirea ulterioară a bolii Alzheimer. "Dacă am putea viza aceste EV-uri specifice, ar fi o strategie terapeutică foarte utilă", a concluzionat Shepherd. "Pentru cineva cu debut precoce al Alzheimerului sau demență, dacă am putea opri răspândirea, am putea preveni deteriorarea ulterioară și declinul cognitiv."