Neue Entdeckung verändert das Verständnis darüber, wie Gehirnentzündungen bei der Alzheimer-Krankheit entstehen

Forscher der University of California, Irvine, haben eine unerwartete molekulare Partnerschaft entdeckt, die das Verständnis der Wissenschaftler darüber, wie Gehirnentzündungen bei der Alzheimer-Krankheit entstehen, grundlegend verändert.

In einer heute veröffentlichten Studie in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Assistenzforschers Ruiming Zhao und Dr. Steve Goldstein, Vizekanzler für Gesundheitsangelegenheiten an der UC Irvine, entdeckte, dass Amyloid-Vorläuferproteine ​​– bekannt als Quelle von Amyloid-Beta-Peptiden, die sich bei der Alzheimer-Krankheit zu Plaques zusammenlagern – einen strukturellen und funktionellen Komplex mit spannungsgesteuerten Protonenkanälen in Immunzellen des menschlichen Gehirns bilden, die als Mikroglia bekannt sind.

Der Befund zeigt, dass Hv1-Rezeptorkanäle, die seit Jahrzehnten untersucht werden, anders zusammengesetzt sind als bisher angenommen. Der Zusammenbau von Hv1-Kanälen und Amyloid-Vorläuferproteinen verändert die Funktionsweise der Kanäle und ihre pharmakologischen Eigenschaften. Während Hv1-Kanäle in vielen Geweben des Körpers wichtig sind, konzentrierte sich diese Studie auf ihre Funktion im Gehirn, wo sie Neuroinflammation und Neurodegeneration bei der Alzheimer-Krankheit beeinflussen.

Die Forschung wurde teilweise von den National Institutes of Health und dem Cure Alzheimer’s Fund unterstützt.

Die Studie zeigt, dass Amyloid-Vorläuferproteine ​​oder ihre C99-Transmembranfragmente, wenn sie an Hv1-Kanäle binden, die Protonenströme verstärken und die Freisetzung von Entzündungsmediatoren aus Mikroglia fördern, die aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen stammen. Wenn umgekehrt die Expression von Amyloid-Vorläuferproteinen verringert wird, sinken die Kanalaktivität und die Produktion von Entzündungsmolekülen stark.

Das Team fand außerdem heraus, dass zwei Mutationen des Amyloid-Vorläuferproteins, die mit früh einsetzender Alzheimer-Krankheit in Zusammenhang stehen, die Kanalaktivität weiter über das normale Maß hinaus erhöhen, was eine mögliche Erklärung für die bei diesen Patienten beobachtete verstärkte Entzündung darstellt.

Es ist seit langem bekannt, dass Hv1 Entzündungen in Immunzellen kontrolliert, aber die Entdeckung, dass APP – ein Protein im Zentrum der Alzheimer-Pathologie – sein Verhalten direkt verändert, war völlig unerwartet. „Dieser Befund ist spannend, weil er zu erklären beginnt, warum Hv1-Kanäle in verschiedenen gesunden Geweben unterschiedlich funktionieren. Wir benötigen Informationen, um sie bei der Behandlung von Krankheiten effektiv gezielt einsetzen zu können.“

Dr. Steve Goldstein, leitender Autor der Studie

Zu den Autoren gehören außerdem Punyanuch Sophanpanichkul, Jean Paul Chadarevian, Yiwen Ding, Mathew Blurton-Jones, Hui Dai, Maha Nayak und Hayk Davtyan.

Die Arbeit war eine Zusammenarbeit zwischen dem Zhao-Goldstein-Labor Und Blurton-Jones‘ Labor in der Abteilung für Neurobiologie und Verhalten der UC Irvine, das Institut für Gedächtnisstörungen und neurologische Störungen und das Sue & Bill Gross Stem Cell Research Center.

Quellen: