โรคอัลไซเมอร์ค่อยๆ ละทิ้งความลับของตัวเองไปได้อย่างไร

แม้ว่าสาเหตุของโรคอัลไซเมอร์ยังคงเป็นปริศนา แต่การวิจัยทางพันธุกรรมกำลังให้เบาะแสเกี่ยวกับการพัฒนาของโรค เรารู้ว่าการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่หายากสามารถทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มแรกได้ อย่างไรก็ตาม ทั้งปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมมีส่วนเกี่ยวข้องกับรูปแบบที่พบได้บ่อยกว่าและระยะหลังของโรค นักวิทยาศาสตร์ในกลุ่มของเราและคนอื่นๆ ได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางพันธุกรรมของผู้คนหลายพันคนโดยการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางพันธุกรรมเกือบ 30 สายพันธุ์ของยีน ที่พบได้บ่อยในโรค

การทำงานของ “ยีนเสี่ยง” เหล่านี้ในสมองไม่เป็นที่รู้จัก แต่ดูเหมือนว่าจะจัดกลุ่มตามหน้าที่ทางชีววิทยา ทำให้เราเข้าใจกลไกที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์มากขึ้น หน้าที่ทางชีววิทยาอย่างหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์จากการค้นพบทางพันธุกรรมเหล่านี้คือ การลำเลียงสารเข้าสู่เซลล์ที่เรียกว่า เยื่อบุโพรงมดลูก. กรณีนี้เกิดขึ้นเมื่อวัสดุไม่สามารถลอดผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ เซลล์ตาเข้าด้านในเพื่อจับสินค้าในถุงบรรจุของเหลวขนาดเล็ก

กลุ่มวิจัยของเรากำลังตรวจสอบว่ายีน endocytic เหล่านี้ทำอะไรในสมอง การใช้เซลล์ที่ปลูกในจาน เราสามารถจัดการโปรตีนที่แสดงออกและวัดการเปลี่ยนแปลงในการดูดซึมของวัสดุโดยเซลล์ สิ่งนี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อยีนเหล่านี้บกพร่องในโรคอัลไซเมอร์

เอนโดไซโทซิสเป็นหน้าที่ของเซลล์ที่สำคัญในระดับสากล ทุกเซลล์จำเป็นต้องกินและดื่ม นอกจากนี้ยังรับผิดชอบงานสำคัญอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การสื่อสาร การขนส่ง และการทำความสะอาดของเสีย เช่น เบต้า-อะไมลอยด์ นี่คือโปรตีนที่ผลิตขึ้นในสมองที่แข็งแรง ซึ่งปกติแล้วจะถูกทำลายลงและถูกกำจัดออกไป อย่างไรก็ตาม ในโรคอัลไซเมอร์ เป็นที่เชื่อกันว่าความไม่สมดุลของการผลิตเบต้า-อะไมลอยด์และการกำจัดออกจากสมองทำให้เกิด การสะสม และการก่อตัวของก้อนเหนียวที่เรียกว่าโล่ซึ่งเป็นพิษต่อเซลล์ประสาท

การดูแลสมอง

การเช็ดทำความสะอาด beta-amyloid เป็นหนึ่งในหน้าที่ของ microglia ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันของสมอง พวกเขาเป็นผู้ตอบสนองครั้งแรกเมื่อผู้บุกรุกเข้าสู่สมอง พวกเขาใช้ความสามารถภายในเซลล์เพื่อดูดกลืนและทำลายของเสียและสารติดเชื้อ ในโรคอัลไซเมอร์ หน้าที่นี้เป็นกุญแจสำคัญในขณะที่พวกมันกินเบตา-อะไมลอยด์ โดยแยกย่อยผ่านระบบกำจัดของเสียภายใน


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


เบต้า-อะไมลอยด์สามารถกำจัดออกได้ผ่านทางหลอดเลือดระยะทาง 650 กม. ทั่วสมองของมนุษย์ เซลล์บุผนังหลอดเลือดที่เรียงตัวกันเป็นแนวกั้นระหว่างเลือดกับสมองอย่างแน่นหนา สิ่งนี้จะหยุดสารพิษ แต่ปล่อยให้สารอาหารเข้าไปและของเสียเพื่อหลบหนี เบต้า-อะไมลอยด์ถูกกำจัดออกจากสมองด้วยเอ็นโดไซโทซิสรูปแบบพิเศษที่เกี่ยวข้องกับการผูกมัดกับตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์บุผนังหลอดเลือด เช่น กุญแจและกุญแจ สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการรวมตัวของมันและถูกส่งผ่านเซลล์และสะสมในเลือด ป้องกันการสะสมในสมอง.

beta-amyloid เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ฟังก์ชันที่แม่นยำของ beta-amyloid ยังไม่ชัดเจน แต่มีแนวโน้มว่าจะมีบทบาทในสรีรวิทยาของสมองตามปกติ แต่จะเป็นปัญหาเมื่อมีส่วนเกิน ผลิตโดยการสลายตัวของโปรตีนพรีเคอร์เซอร์อะไมลอยด์ (APP) ที่พบบนผิวเซลล์ในสมอง

APP สามารถแบ่งออกเป็น สองวิธีที่แตกต่างซึ่งมีเพียงหนึ่งในนั้นที่ผลิตเบต้า-อะไมลอยด์ เอนไซม์ที่รับผิดชอบเส้นทางนี้อยู่ภายในเซลล์ ดังนั้น APP จะต้องผ่านกระบวนการเอนโดไซโทซิสเพื่อที่จะแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยของเบตา-อะไมลอยด์

ส่วนหนึ่งของการวิจัยของเราเกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณของเบต้า-อะมีลอยด์และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ผลิตโดยเซลล์อันเป็นผลมาจากการแยกแอป การเปรียบเทียบสิ่งเหล่านี้ระหว่างเซลล์ที่มีสุขภาพดีกับเซลล์ที่มีการควบคุมยีนเสี่ยงของอัลไซเมอร์ช่วยให้เราเข้าใจถึงการมีส่วนร่วมของยีนเหล่านี้ในการผลิตเบตา-อะไมลอยด์ ที่นี่อีกครั้ง endocytosis ปรากฏเป็นผู้เล่นที่สำคัญในการพัฒนาศักยภาพของโรคอัลไซเมอร์

สิ่งนี้แสดงให้เห็นเพียงสามตัวอย่างว่าเอนโดไซโทซิสมีความสำคัญต่อสุขภาพสมองอย่างไร และความผิดพลาดในสิ่งเหล่านี้อาจเป็นปัจจัยสนับสนุนการพัฒนาของโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร อันที่จริง กระบวนการทางชีววิทยาอื่นๆ มากมายมีส่วนเกี่ยวข้องจากการศึกษาทางพันธุกรรม และสิ่งเหล่านี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นพร้อมกันได้ ด้วยปัจจัยด้านไลฟ์สไตล์และปัจจัยเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มเข้ามา ทำให้โรคอัลไซเมอร์มีความซับซ้อนสูง อย่างไรก็ตาม ด้วยการทำความเข้าใจกลไกต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เราสามารถเริ่มระบุเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการรักษาได้ เช่นเดียวกับปริศนาจิ๊กซอว์ เรากำลังใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นส่วนสำคัญเพื่อสร้างภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นของโรคโดยรวม

เกี่ยวกับผู้เขียน

Anna Burt นักวิจัยระดับปริญญาเอก มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน