Nieuwe doorbraak biedt hoop voor vroege interventie bij alzheimer

AmsterdamOnderzoekers van Penn State hebben een mogelijke nieuwe methode ontdekt om Alzheimer en andere hersengerelateerde ziekten vroegtijdig te behandelen. Hun studie toont aan dat bepaalde eiwitten die betrokken zijn bij celreparatie en -groei belangrijk kunnen zijn. Het aanpassen van de suikercomponenten van deze eiwitten helpt bij het herstellen van cellen en het corrigeren van defecten daarin. Dit onderzoek werd op 2 juli gepubliceerd in het tijdschrift iScience.

Scott Selleck, professor biochemie en moleculaire biologie aan Penn State, leidde het onderzoeksteam. Hij benadrukte het belang van het aanpakken van vroege cellulaire problemen bij Alzheimer. Selleck gelooft dat medicijnen die deze eerste veranderingen beïnvloeden cruciaal kunnen zijn.

Belangrijke bevindingen uit het onderzoek:

• De onderzochte eiwitten zijn gemodificeerd met heparansulfaat.
• Deze eiwitten beïnvloeden de celgroei en interactie met de omgeving.
• Heparansulfaatketens hechten zich aan specifieke eiwitten en beïnvloeden signaalroutes.
• Deze routes reguleren autophagie, een proces van celreparatie.

Het team bestudeerde menselijke cellijnen en hersencellen van muizen met kenmerken van de ziekte van Alzheimer. Ze ontdekten dat bepaalde eiwitten, die worden gewijzigd door heparansulfaat, processen beheersen die verstoord raken bij neurodegeneratieve ziekten. Deze eiwitten bevinden zich op het oppervlak van cellen en in de ruimte tussen cellen.

Selleck legde uit dat in de beginfase van neurodegeneratieve ziekten cellen moeite hebben met zelfherstel. Hun studie toonde aan dat bepaalde eiwitten, gemodificeerd met heparansulfaat, dit herstelproces belemmeren. Toen deze eiwitten werden aangepast en niet goed functioneerden, nam de autophagie – een proces dat cellen helpt zichzelf te herstellen – toe, wat leidde tot beter celherstel.

Lees ook:

Vandaag · 07:58

Spraakherkenning verbetert voor parkinsonpatiënten via aandachtig leren

Bij zowel menselijke als muizencellen bleek dat het verminderen van de functie van heparansulfaat-gemodificeerde eiwitten hielp om vroege problemen gerelateerd aan neurodegeneratieve ziektes op te lossen. Dit resulteerde in een betere mitochondriale werking en minder vetophoping in de cellen. Vervolgens testten de onderzoekers deze eiwitten in een Alzheimer-model met fruitvliegen die een defect preseniline-eiwit hadden. Normaal gesproken leiden deze vliegen aan celdood en hersenschade.

Wanneer de functie van heparaansulfaat ketens werd verminderd in deze vliegen, voorkwam dit neuronale dood en herstelde het cellulaire problemen. Onderzoek naar menselijke genetica toont aan dat mensen met mutaties in het PSEN1-gen vaak Alzheimer ontwikkelen rond hun midden veertig. Echter, als zij ook een zeldzame mutatie in het APOE-eiwit hebben, wordt het begin van de ziekte vertraagd. APOE werkt samen met heparaansulfaat, en wijzigingen in APOE verminderen deze interactie.

De studie sluit aan bij recente ontdekkingen over PSEN1 en APOE bij de ziekte van Alzheimer. Het blokkeren van de enzymen die heparansulfaat produceren, zou hersenschade bij mensen kunnen voorkomen. Uit het onderzoek blijkt dat het aanpassen van het proces met heparansulfaat-gemodificeerde eiwitten een goede doelstelling kan zijn voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen.

Onderzoekers onderzochten veranderingen in genactiviteit toen ze heparansulfaatketens in menselijke cellen verstoorden. Ze ontdekten dat meer dan de helft van de ongeveer 70 met Alzheimer geassocieerde genen, waaronder APOE, werd beïnvloed. Dit wijst op een belangrijke link tussen heparansulfaat-gemodificeerde eiwitten en late-onset Alzheimer. Het richten op deze eiwitten zou kunnen helpen bij het aanpakken van veelvoorkomende cellulaire veranderingen bij diverse neurodegeneratieve ziekten.

Verschillende onderzoekers van Penn State, de Universiteit van Arizona en de Universiteit van Georgia hebben aan deze studie gewerkt. De financiering voor het onderzoek kwam van de National Institutes of Health en het Penn State Eberly College of Science.