Samenvatting: Leeftijdsgerelateerde degeneratie van myeline, de isolerende laag rond zenuwcellen in de hersenen, bevordert actief de veranderingen die gepaard gaan met de ziekte van Alzheimer.
De onderzoekers testten Alzheimer-muismodellen met myelinedefecten en ontdekten dat deze defecten de vorming van amyloïde plaques versnelden, een kenmerk van de ziekte van Alzheimer. De defecte myeline leek ook de cellen van het immuunsysteem van de hersenen, microglia genaamd, te overweldigen, waardoor hun focus werd afgeleid van het verwijderen van tandplak.
Deze bevindingen zouden nieuwe strategieën kunnen openen om de ziekte van Alzheimer te voorkomen en te behandelen door myelineschade aan te pakken.
Basiselementen:
- Leeftijdsgebonden myelinedegeneratie in de hersenen kan de ziekte van Alzheimer actief bevorderen.
- Defecte myeline versnelt de vorming van amyloïde plaques, die kenmerkend zijn voor de ziekte van Alzheimer.
- Microglia, de cellen van het immuunsysteem van de hersenen, worden afgeleid door myelinedefecten, waardoor hun effectiviteit bij het verwijderen van tandplak afneemt.
Bron: Max Planck Instituut
De ziekte van Alzheimer, een onomkeerbare vorm van dementie, wordt beschouwd als de meest voorkomende neurodegeneratieve ziekte ter wereld.
De belangrijkste risicofactor voor de ziekte van Alzheimer is leeftijd, hoewel het onduidelijk blijft waarom. Het is bekend dat de isolerende laag rond de zenuwcellen van de hersenen, myeline genaamd, degenereert met de leeftijd.
Onderzoekers van het Max Planck Instituut (MPI) voor interdisciplinaire wetenschappen in Göttingen hebben nu aangetoond dat dergelijke defecte myeline actief ziektegerelateerde veranderingen bij de ziekte van Alzheimer bevordert.
Het vertragen van leeftijdsgebonden myelinebeschadiging kan nieuwe manieren openen om de ziekte te voorkomen of de progressie ervan in de toekomst te vertragen.
Wat ging ik doen? Waar heb ik de sleutels gelaten? Wanneer was die datum ook alweer? Het begint met lichte geheugenstoornissen, gevolgd door toenemende problemen met oriëntatie, het volgen van gesprekken, articulatie of het uitvoeren van eenvoudige taken.
In de terminale fase zijn patiënten vaker afhankelijk van zorg. De ziekte van Alzheimer ontwikkelt zich geleidelijk en treft vooral ouderen. Het risico op het ontwikkelen van de ziekte van Alzheimer verdubbelt elke vijf jaar na de leeftijd van 65 jaar.
Tekenen van veroudering in de hersenen
“De onderliggende mechanismen die het verband tussen leeftijd en de ziekte van Alzheimer verklaren, zijn nog niet opgehelderd”, zegt Klaus-Armin Nave, directeur van het MPI voor Multidisciplinaire Wetenschappen.
Met zijn team van de afdeling Neurogenetica onderzoekt hij de functie van myeline, de lipiderijke isolerende laag van zenuwcelvezels in de hersenen. Myeline zorgt voor een snelle communicatie tussen zenuwcellen en ondersteunt hun stofwisseling.
“Intacte myeline is essentieel voor een normale hersenfunctie. We hebben aangetoond dat leeftijdsgerelateerde veranderingen in myeline pathologische veranderingen bij de ziekte van Alzheimer bevorderen”, zegt Nave.
In een nieuwe studie die nu in het tijdschrift is gepubliceerd Natuuronderzochten wetenschappers de mogelijke rol van leeftijdsgebonden afbraak van myeline bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer. Hun werk concentreerde zich op een typisch kenmerk van de ziekte.
“De ziekte van Alzheimer wordt gekenmerkt door de afzetting van bepaalde eiwitten in de hersenen, zogenaamde amyloïde beta-peptiden, of kortweg Aꞵ-peptiden”, zegt Constanze Depp, een van de twee eerste auteurs van het onderzoek.
“Een peptide aggregeert om amyloïde plaques te vormen. Bij Alzheimerpatiënten ontstaan deze plaques vele jaren en zelfs decennia voordat de eerste symptomen verschijnen.” In de loop van de ziekte sterven de zenuwcellen uiteindelijk onomkeerbaar af en wordt de informatieoverdracht in de hersenen verstoord.
Met behulp van beeldvormende en biochemische methoden hebben de wetenschappers verschillende muismodellen van de ziekte van Alzheimer onderzocht en vergeleken, waarin amyloïde plaques verschijnen op een vergelijkbare manier als die bij patiënten met de ziekte van Alzheimer.
Voor het eerst bestudeerden ze echter alzheimermuizen die bijkomende myelinedefecten hadden, die ook op latere leeftijd in het menselijk brein voorkomen.
Ting Sun, de tweede eerste auteur van de studie, beschrijft de resultaten: “We zagen dat de afbraak van myeline de afzetting van amyloïde plaques in de hersenen van muizen versnelt. Defecte myeline oefent druk uit op zenuwvezels, waardoor ze opzwellen en meer Aꞵ-peptiden produceren.’
Overspoelde immuuncellen
Tegelijkertijd trekken de myelinedefecten de aandacht van de immuuncellen van de hersenen, microglia genaamd.
“Deze cellen zijn heel voorzichtig en controleren de hersenen op tekenen van schade. Ze kunnen stoffen oppikken en vernietigen, zoals dode cellen of cellulaire componenten”, voegt Depp eraan toe.
Normaal gesproken detecteren en elimineren microglia amyloïde plaques, waardoor de opbouw op afstand wordt gehouden. Wanneer microglia echter worden geconfronteerd met defecte myeline- en amyloïdeplaques, verwijderen ze voornamelijk myelineresten terwijl de plaques zich blijven ophopen.
De onderzoekers vermoeden dat de microglia “afgebroken” of overweldigd zijn door de myelinebeschadiging en dus niet goed kunnen reageren op de plaques.
De onderzoeksresultaten laten voor het eerst zien dat defecte myeline in de verouderende hersenen het risico op A-peptide-afzetting verhoogt.
“We hopen dat dit zal leiden tot nieuwe behandelingen. Als we leeftijdsgerelateerde myelineschade zouden kunnen vertragen, zou dit ook de ziekte van Alzheimer kunnen voorkomen of vertragen”, zegt Nave.
Over dit Alzheimer-onderzoeksnieuws
Auteur: Klaus-Armin Nave
Bron: Max Planck Instituut
Contact: Klaus-Armin Nave – Max Planck Instituut
Afbeelding: Afbeelding gecrediteerd aan Neuroscience News
Originele onderzoek: Vrije toegang.
“Myeline-disfunctie stimuleert de afzetting van amyloïde-β in modellen van de ziekte van Alzheimer” door Klaus-Armin Nave et al. Natuur
Abstract
Myeline-disfunctie stimuleert de afzetting van amyloïde-β in modellen van de ziekte van Alzheimer
De incidentie van de ziekte van Alzheimer (AD), de belangrijkste oorzaak van dementie, neemt snel toe met de leeftijd, maar waarom leeftijd de belangrijkste risicofactor is, is nog steeds slecht begrepen.
Hersenveroudering beïnvloedt oligodendrocyten en de structurele integriteit van myelinescheden, waarvan de laatste geassocieerd is met secundaire neuro-inflammatie.
Aangezien oligodendrocyten het axonaal energiemetabolisme en de neuronale gezondheid ondersteunen, veronderstelden we dat verlies van myeline-integriteit een stroomopwaartse risicofactor zou kunnen zijn voor neuronale afzetting van amyloïde-β (Aβ), het centrale neuropathologische kenmerk van AD.
Hier identificeren we genetische routes van myeline-disfunctie en demyeliniserend letsel als krachtige aanjagers van amyloïde-afzetting in muismodellen van AD. Mechanistisch gezien veroorzaakt myeline-disfunctie de accumulatie van Aβ-producerende machines in axonale zwellingen en verhoogt het de afbraak van corticaal amyloïde voorlopereiwit.
Verrassend genoeg missen AD-muizen met disfunctionele myeline plaque-geassocieerde microglia ondanks een algehele toename van hun aantal.
Bulk- en eencellige transcriptomics van muismodellen van AD met myelinedefecten tonen aan dat er een gelijktijdige inductie is van zeer vergelijkbare maar verschillende ziektegerelateerde microgliale handtekeningen die specifiek zijn voor respectievelijk myelinebeschadiging en amyloïde plaques.
Ondanks succesvolle inductie lijken ziekte-geassocieerde amyloïde (DAM) microglia die normaal gesproken amyloïde plaques verwijderen, te worden afgeleid in nabijgelegen myelinebeschadiging.
Onze gegevens duiden op een functioneel model waarin leeftijdsafhankelijke structurele myelinedefecten Aβ-plaquevorming direct en indirect bevorderen en daardoor een stroomopwaartse AD-risicofactor vormen. Het verbeteren van de gezondheid van oligodendrocyten en de myeline-integriteit zou een veelbelovend doelwit kunnen zijn voor het vertragen van de ontwikkeling en langzame progressie van AD.
