アルツハイマー病:細胞の「パワーハウス」を保護することは、新しい治療を促進する可能性があります

ミトコンドリア(細胞内にエネルギーを供給する小さな発電所)の損傷は、アルツハイマー病の初期に発生するイベントを引き起こし、治療の有望な標的となる可能性があります。

研究者たちは、ミトコンドリアの損傷がアルツハイマー病を引き起こす可能性があることを示唆しています。

それで、ジャーナルに発表された新しい研究を締めくくります アルツハイマー病と認知症 これは、非常に毒性の高いタンパク質であるオリゴマーアミロイドベータがミトコンドリアをどのように破壊するかを示しています。

この研究はまた、前処理が人間の脳細胞をそのような損傷からどのように保護するかを明らかにしています。

「ミトコンドリア」と、アリゾナ州立大学テンペ校の助教授である主執筆者のディエゴ・マストロエニ博士は、次のように述べています。「脳細胞の主要なエネルギー源であり、エネルギー代謝の欠陥は、アルツハイマー病の最も初期のイベントの1つであることが示されています。病理生物学。」

アルツハイマー病は、脳組織を破壊し、人々が考え、記憶し、決定を下し、社交し、自立して生活する能力を奪う壊滅的な病気です。

これは認知症の最も一般的な形態であり、500万人以上がこの状態にある米国で6番目に多い死因です。

米国におけるアルツハイマー病の負担は、人口の高齢化に伴い増大しています。アルツハイマー病やその他の認知症の費用は、2017年から2050年の間に2,590億ドルから1.1兆ドルに上昇する予定です。

それが進行するにつれて、病気は脳の生物学と化学を変化させ、神経細胞またはニューロンを死滅させ、組織を収縮させます。

現在、アルツハイマー病の進行を大幅に遅らせる治療法や効果的な治療法はありません。

アルツハイマー病の行動症状が現れる前に、初期の組織変化の兆候が見られることが知られています。しかし、いくつかの強力な理論にもかかわらず、正確な原因は謎のままです。

アミロイドベータとアルツハイマー病

アルツハイマー病の起源についての支配的な理論は、アミロイドベータと呼ばれる粘着性のタンパク質断片の蓄積が、病気につながる脳内の一連の出来事を引き起こしたと提案しています。

このアミロイド理論を裏付ける主な証拠は、アルツハイマー病で亡くなった人々の脳の剖検には、細胞内のもつれと細胞間のプラークという2つの特徴的なタイプの異常なタンパク質蓄積があるということです。

アルツハイマー病のこれらの特徴は、主に海馬、新皮質、および皮質の下に位置し、思考、記憶、学習に重要な脳の他の部分に見られます。

しかし、研究が病気とその考えられる原因をより深く調査するにつれて、アミロイド理論の問題が浮上した、と新しい研究の著者は言います。

1つの問題は、証拠の不一致に関するものです。たとえば、一部の研究では、脳にアミロイド斑が大量に存在するにもかかわらず、思考と記憶に測定可能な欠陥が見られない高齢の患者もいれば、重度のアルツハイマー病のような症状を示す他の患者は、異常なアミロイドタンパク質の蓄積がほとんどないことが報告されています。 。

アミロイド理論に疑問を呈するもう1つの理由は、アルツハイマー病を治療する方法としてアミロイドを標的とする実験薬が臨床試験で期待外れの結果を示し、衰退を止めることができなかったことです。

これらの質問と問題により、研究者たちは、プラークともつれがアルツハイマー病の後期に現れる可能性が高く、他のトリガーが関与していると主張するようになりました。

ミトコンドリアの役割は?

ミトコンドリアは細胞内の小さな区画であり、そこで酸素と栄養素が細胞活動の主な燃料源であるアデノシン三リン酸(ATP)に変換されます。

「何十年にもわたる研究」により、これらの細胞の原動力はアルツハイマー病の脳と健康な脳の間で異なることが明らかになりました。

これにより、ミトコンドリアはアルツハイマー病の原因としてだけでなく、病気の原因としても重要な役割を果たしているという見方が生まれました。

現在の議論は、アミロイドベータがミトコンドリア機能障害を引き起こすことを示唆することから、ミトコンドリア変化の「カスケード」がアミロイドベータの発達に「階層的に取って代わる」ことを提案することまで多岐にわたります。

議論の別の議論は、アルツハイマー病では、「非常に毒性の高い」形態のアミロイドベータ(オリゴマーアミロイドベータとして知られている)が、加齢とともに自然に発生するミトコンドリアの衰退を加速することを提案しています。

脳細胞のミトコンドリアに対するオリゴマーアミロイドベータの影響を調べる新しい研究は、この方向に新鮮な証拠を提供します。

ミトコンドリアの破壊の証拠

彼らの研究のために、マストローニ博士と同僚​​は、アルツハイマー病で亡くなった患者の脳の海馬から錐体ニューロンを抽出しました。

錐体ニューロンは、脳の「発動機と振とう機」として説明されており、認知処理にとって重要です。アルツハイマー病などの脳消耗性疾患は、これらの細胞を不均衡に殺すことが知られています。

彼らが海馬錐体ニューロンを研究したとき、研究者たちは、ミトコンドリアがオリゴマーアミロイドベータによって破壊されたことを示唆する証拠を発見しました—多くのミトコンドリア遺伝子の発現低下の形で—。

彼らは、ミトコンドリア遺伝子の同じ減少した発現が、ヒト神経芽細胞腫細胞株からの細胞を毒性タンパク質に曝露したときに起こったことを発見しました。

同じアルツハイマー病の影響を受けた脳の海馬から抽出された他の種類の細胞(星状細胞やミクログリア細胞など)は、ミトコンドリアの障害の証拠を示しませんでした。アストロサイトとミクログリア細胞は、化学的バランスの維持や栄養素の供給などのサポートを提供します。

前処理はニューロンを保護する可能性があります

別の一連の実験では、研究者は実験室で人間のニューロンをCoQ10と構造的に類似した化合物で前処理しました。これは、ATPを高め、ミトコンドリアを分解する可能性のある別のプロセスである酸化ストレスを制限することが知られています。

彼らが前処理されたニューロンをオリゴマーのアミロイドベータにさらしたとき、彼らはミトコンドリアの劣化の兆候の減少を示しました。彼らは、この結果がアルツハイマー病の新しい治療法への道を開く可能性があることを示唆しています。

「この研究は、ニューロンのミトコンドリアに対するオリゴマーアミロイドベータの毒性を強化し、オリゴマーアミロイドベータ毒性からミトコンドリアを保護するための保護化合物の重要性を強調しています。」

ディエゴ・マストロエニ博士

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