Αλτσχάιμερ: Εντοπίστηκε πώς πεθαίνει το νευρικό σύστημα - Ανοίγει ο δρόμος για νέες θεραπείες

Εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι στον εγκέφαλο ανθρώπων με Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας συσσωρεύονται τοξικές πρωτεΐνες. Ωστόσο, ένα κρίσιμο ερώτημα παρέμενε αναπάντητο: με ποιον ακριβώς τρόπο αυτές οι πρωτεΐνες οδηγούν τελικά στον θάνατο των νευρώνων; Μια νέα μελέτη από το King's College London και το UK Dementia Research Institute υποστηρίζει ότι ίσως εντοπίστηκε ένα σημαντικό κομμάτι αυτού του παζλ.

Όταν ο πυρήνας του νευρώνα αρχίζει να καταρρέει

Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, περιγράφει έναν μέχρι σήμερα ελάχιστα κατανοητό μηχανισμό θανάτου των κυττάρων, τον οποίο οι επιστήμονες ονόμασαν «καρυόπτωση». Σύμφωνα με τα ευρήματα, πρόκειται για μια διαδικασία κατά την οποία ο πυρήνας ενός νευρικού κυττάρου αρχίζει να συρρικνώνεται, να παραμορφώνεται και τελικά να καταρρέει, πριν το ίδιο το κύτταρο πεθάνει. Οι ερευνητές θεωρούν ότι η διαδικασία αυτή ίσως παίζει σημαντικό ρόλο τόσο στη νόσο Αλτσχάιμερ όσο και στη μετωποκροταφική άνοια, μια μορφή εκφυλιστικής νόσου που επηρεάζει κυρίως τη συμπεριφορά, την προσωπικότητα και τη γλώσσα.

Ένα από τα μεγάλα προβλήματα στην έρευνα για τις νευροεκφυλιστικές νόσους είναι ότι οι νευρώνες δεν ακολουθούν πάντοτε τους γνωστούς μηχανισμούς κυτταρικού θανάτου που παρατηρούνται σε άλλα κύτταρα του σώματος. Οι περισσότεροι ιστοί ανανεώνονται συνεχώς, όμως οι νευρώνες έχουν σχεδιαστεί για να επιβιώνουν για δεκαετίες. Αυτό καθιστά πιο δύσκολο να εξηγηθεί τι ακριβώς οδηγεί στην απώλειά τους. Για να διερευνήσουν το ζήτημα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν διαφορετικά πειραματικά μοντέλα. Η έρευνα περιλάμβανε καλλιέργειες νευρικών κυττάρων, νευρώνες αρουραίων, μύγες του εργαστηρίου και ανθρώπινα νευρικά κύτταρα που δημιουργήθηκαν από βλαστοκύτταρα. Παράλληλα, εξέτασαν και εγκεφαλικό ιστό από ανθρώπους που είχαν πεθάνει με Αλτσχάιμερ ή μετωποκροταφική άνοια.

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε έναν μηχανισμό «καθαρισμού» του κυττάρου, μέσω του οποίου απομακρύνονται κατεστραμμένες ή άχρηστες πρωτεΐνες. Όταν αυτό το σύστημα δεν λειτουργούσε σωστά, οι πρωτεΐνες άρχιζαν να συσσωρεύονται μέσα στα κύτταρα και τότε εμφανίζονταν τα πρώτα σημάδια καρυόπτωσης. Οι αλλαγές δεν ξεκινούσαν από το γενετικό υλικό του κυττάρου, όπως πίστευαν ορισμένες προηγούμενες θεωρίες. Αντίθετα, τα πρώτα σημάδια εμφανίζονταν σε μια πρωτεΐνη που ονομάζεται LaminB1 και λειτουργεί σαν ένα είδος «σκελετού» γύρω από τον πυρήνα του κυττάρου. Καθώς η πρωτεΐνη αυτή αποσταθεροποιούνταν, το σχήμα του πυρήνα αλλοιωνόταν και το κύτταρο άρχιζε να συρρικνώνεται. Στη συνέχεια εμφανίζονταν βλάβες στο DNA και τελικά ο νευρώνας κατέληγε στον θάνατο. Η σειρά αυτή των γεγονότων ήταν ιδιαίτερα σημαντική, καθώς δείχνει ότι η καταστροφή του πυρήνα δεν αποτελεί απλώς συνέπεια άλλων βλαβών, αλλά ίσως είναι ένα από τα πρώτα στάδια της διαδικασίας.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι ο μηχανισμός αυτός ήταν διαφορετικός από άλλες γνωστές μορφές κυτταρικού θανάτου που έχουν μελετηθεί εδώ και χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι πιθανώς υπήρχε μια σημαντική βιολογική διαδικασία η οποία είχε περάσει απαρατήρητη. Στη συνέχεια εξέτασαν πρωτεΐνες που συνδέονται με νευροεκφυλιστικές, ασθένειες όπως η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση και η μετωποκροταφική άνοια. Διαπίστωσαν ότι όσο πιο κοντά βρίσκονταν οι τοξικές πρωτεΐνες στον πυρήνα του κυττάρου, τόσο μεγαλύτερες ήταν οι παραμορφώσεις και η βλάβη που παρατηρούσαν.

Ο «διακόπτης» που ίσως επιβραδύνει τον κυτταρικό θάνατο 

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα της έρευνας αφορούσε ένα μόριο που ονομάζεται p38, το οποίο φαίνεται να λειτουργεί σαν ένας «διακόπτης» που ενεργοποιεί τμήματα της καταστροφικής διαδικασίας. Όταν οι επιστήμονες κατάφεραν να μπλοκάρουν τη δράση του σε πειραματικά μοντέλα, παρατήρησαν ότι ο πυρήνας των νευρώνων διατηρούσε πιο φυσιολογική μορφή και τα κύτταρα επιβίωναν περισσότερο. Εντυπωσιακό είναι ότι η προστατευτική δράση εμφανίστηκε ακόμη και όταν η συσσώρευση των τοξικών πρωτεϊνών συνέχιζε να υπάρχει.

Οι προοπτικές της μελέτης

Ο εντοπισμός του μηχανισμού της καρυόπτωσης δεν συνεπάγεται ότι οι επιστήμονες βρήκαν θεραπεία για το Αλτσχάιμερ ή άλλες μορφές άνοιας. Ωστόσο, υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχει ένας τρόπος να επιβραδυνθεί η απώλεια νευρικών κυττάρων, προσφέροντας περισσότερο χρόνο στις υπάρχουσες ή μελλοντικές θεραπείες να δράσουν.

Η πιο σημαντική ίσως επιβεβαίωση ήρθε από την εξέταση ανθρώπινου εγκεφαλικού ιστού. Οι ερευνητές εντόπισαν χαρακτηριστικά σημάδια καρυόπτωσης σε περίπου 35% των νευρώνων ατόμων με Αλτσχάιμερ και μετωποκροταφική άνοια, έναντι περίπου 15%-17% σε υγιείς ηλικιωμένους ανθρώπους. Το γεγονός ότι κάποια σημάδια εμφανίζονταν και σε εγκεφάλους χωρίς άνοια ίσως υποδηλώνει ότι η διαδικασία σχετίζεται και με τη φυσιολογική γήρανση. Ωστόσο, στους ασθενείς με άνοια το φαινόμενο εμφανιζόταν πολύ συχνότερα.

Παρά τις αβεβαιότητες, η ανακάλυψη προσφέρει μια νέα κατεύθυνση στην έρευνα. Αντί οι επιστήμονες να επικεντρώνονται αποκλειστικά στη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών, ίσως πλέον μπορούν να στοχεύσουν και στους μηχανισμούς που μετατρέπουν αυτή τη συσσώρευση σε πραγματική καταστροφή των νευρώνων. Για μια ασθένεια όπως το Αλτσχάιμερ, όπου οι αποτελεσματικές θεραπείες παραμένουν περιορισμένες, ακόμη και η επιβράδυνση της απώλειας εγκεφαλικών κυττάρων θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα σημαντική.