Nowe badanie podważa tradycyjny pogląd na chorobę Alzheimera jako wyłącznie zaburzenie mózgu. Naukowcy z Baylor College of Medicine i innych instytucji odkryli, że choroba Alzheimera wpływa na cały organizm. W badaniu wykorzystano muszki owocowe do zbadania ogólnoustrojowych konsekwencji patologii Alzheimera.
Badania koncentrowały się na toksycznych białkach, amyloidu beta 42 (Aβ42) i białku Tau, które są cechami charakterystycznymi choroby Alzheimera. Naukowcy zmodyfikowali genetycznie muszki owocowe, aby wyrażały ludzkie białka Aβ42 lub Tau w komórkach nerwowych. Pozwoliło im to na badanie wpływu tych białek na różne tkanki.
Zespół stworzył Atlas Komórek Muszki z Chorobą Alzheimera, wykorzystując sekwencjonowanie RNA pojedynczych jąder (snRNA-seq). Atlas ten profilował transkryptomy 219 typów komórek w głowach i ciałach muszek. Atlas ujawnił, w jaki sposób białka Alzheimera zakłócają funkcje komórkowe poza neuronami.
Ekspresja Aβ42 wpływała głównie na układ nerwowy. Szczególnie wrażliwe były neurony czuciowe wzroku, słuchu i węchu. Utrata neuronów węchowych jest zgodna z wczesnym objawem zmniejszonego węchu u pacjentów z chorobą Alzheimera.
Ekspresja białka Tau powodowała zmiany w tkankach obwodowych, w tym w metabolizmie tłuszczów i trawieniu. Badanie wykazało, że Tau przyspiesza cechy starzenia się, takie jak upośledzone przetwarzanie składników odżywczych. Tau może również zakłócać komunikację między mózgiem a odległymi tkankami.
Atlas Komórek Muszki z Chorobą Alzheimera jest cennym zasobem dla badań nad neurodegeneracją. Umożliwia on naukowcom badanie związku między patologią mózgu a innymi układami narządów. Ta wiedza jest kluczowa dla opracowywania nowych biomarkerów i terapii, które celują w cały organizm.
Badanie podkreśla siłę wykorzystania muszek owocowych jako modelu dla złożonych chorób ludzkich. W skład zespołu badawczego weszli eksperci z Baylor College of Medicine, Texas Children's Hospital i innych uniwersytetów. Ich współpraca połączyła genetykę molekularną, neurobiologię i biologię obliczeniową.
Wyniki sugerują rozwój terapii ogólnoustrojowych dla choroby Alzheimera. Ukierunkowanie na tkanki obwodowe lub sygnalizację mózg-ciało może złagodzić pogorszenie funkcji poznawczych. Profilowanie wrażliwych typów komórek może również prowadzić do wczesnej diagnozy poprzez biomarkery.
Badanie to zmienia rozumienie choroby Alzheimera. Ujawniając ogólnoustrojowe skutki białek Aβ42 i Tau, badanie toruje drogę holistycznemu podejściu do diagnostyki i terapii. Wyniki obiecują nowe strategie leczenia choroby Alzheimera jako choroby wieloukładowej.