Canalul Youtube Raportul de gardă
Rolul educației pentru sănătate în medicina personlizată

Boala Alzheimer ar putea fi diagnosticată mai repede cu ajutorul unui nou biomarker

mm
14 Noi 2017
2985 Views

36 de milioane de oameni suferă la nivel global de boala Alzheimer, iar până în 2050 se estimează că vor fi 115 milioane de cazuri. Modificările cerebrale apar chiar și cu 20 de ani înainte de instalarea primelor simptome. Detectarea precoce a bolii este esențială, având în vedere caracterul ireversibil al acestor modificări, iar în prezent principala provocare este descoperirea unor biomarkeri care să se pună în evidență prin metode minim invazive.

O echipă de cercetători de la Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute (SBP) a identificat un nou biomarker, peptidul DAG, care ar putea funcționa atât ca o metodă accesibilă pentru diagnosticarea bolii în stadii precoce, cât și ca o cale de administrare eficientă a unor medicamente în zone ale creierului în care apare un proces neuroinflamator. Rezultatele au fost publicate luna aceasta într-un articol din revista Nature Communications.

Informații cheie:

  • Ținta peptidului DAG este CTGF, un factor de creștere al țesutului conjunctiv care apare în creierul bolnavilor de Alzheimer înaintea plăcilor de amiloid
  • Peptidul DAG se leagă de celulele endoteliale care alcătuiesc stratul intern al vaselor cerebrale, ceea are implicații foarte importante atât pentru diagnostic, cât și în ceea ce privește administrarea facilă a tratamentului
  • Atunci când este injectat la animalele de laborator, DAG ajunge în zonele afectate, nu doar în cazul bolii Alzheimer, ci și în cazul altor boli care au o componentă inflamatorie – glioblastom, traumatisme cerebrale, boala Parkinson, accident vascular cerebral.

Echipa de la SBP a observat că DAG, un peptid ciclic alcătuit din nouă aminoacizi, se concentrează în hipocampul (o zonă din creier implicată în procesul de memorie) șoarecilor la diferite vârste. Cercetătorii au injectat peptidul animalelor și au observat că acesta se acumulează la nivelul celulelor endoteliale care tapetează vasele cerebrale și la nivelul astrocitelor care intră în alcătuirea unității neurovasculare. Mai mult decât atât, ei au identificat și substratul de care se leagă DAG, factorul de creștere al țesutului conjunctiv (CTGF), o proteină exprimată în cantități mari în creierul oamenilor și al șoarecilor afectați de boala Alzheimer.

CTFG este o proteină a matrixului extracelular cu roluri multiple: în adeziunea celulară, angiogeneză, migrare, proliferare celulară și în procesul de reparație tisulară. Proteina este exprimată în cantități crescute ca răspuns la inflamație, ceea ce confirmă studiile anterioare care au arătat rolul important pe care inflamația îl joacă în patogeneza bolii Alzheimer.

Profesorul Erkki Ruoslahti, unul dintre investigatori, explică semnificația acestei descoperiri:

„Este foarte importantă această descoperire, pentru că celulele endoteliale sunt accesibile examinării prin injectarea anumitor substanțe în vas, pe când alte celule din creier se află în spatele unei bariere de protecție numită bariera hemato-encefalică. Observarea modificărilor vasculare din boala Alzheimer ne oferă posibilitatea de a concepe o metodă de diagnosticare prin care se poate detecta această afecțiune într-un stadiu precoce”

Bariera hematoencefalică (BHE) este un termen prin care se descrie structura particulară a microvascularizației cerebrale. Celulele endoteliale sunt strâns legate între ele la nivel cerebral și înalt specializate pentru a permite trecerea din sânge în creier doar a anumitor substanțe. Pe lângă aceste celule, și terminațiile astrocitelor participă la realizarea barierei. Astfel, prin această structură complexă este protejat creierul de substanțe străine sau de variațiile anumitor hormoni și neurotransmițători.

Particularitățile capilarelor de la nivel cerebral care intră în alcătuirea unei bariere biologice înalt specializate – BHE Sursa foto – Stanford University

Mecanismul prin care acționează peptidul DAG a fost identificat cu ajutorul tehnicii de laborator phage display, examinându-se stadiile diferite de evoluție a bolii la șoareci. La animalele tinere, DAG a fost detectat chiar în momentele incipente ale instalării bolii. “Phage display” este o tehnică in vitro de identificare a diferiților liganzi pentru proteine sau alte macromolecule, folosindu-se bacteriofagi (virusuri ADN modificate care infectează bacterii).

Ce aplicații are noua descoperire?

Prin intermediul DAG s-ar putea îmbunătăți modul în care se distribuie medicamentele sau substanțele de contrast ( folosite în explorările imagistice) în zonele vasculare modificate și în cele unde apare astroglioza (creșterea numărului de astrocite ca urmare a afectării neuronale din jur). Aceste aplicații ar putea fi extinse și pentru alte boli care asociază neuroinflamație.

DAG ar putea avea un rol major în dezvoltarea unor aplicații imagistice care ar facilita realizarea diagnosticului diferențial în funcție de patternul de acumulare a agentului de contrast ghidat de DAG: Dr. Ruoslahti atrage atenția asupra necesității dezvoltării unei platforme de imagistică medicală, unde prin intermediul explorărilor RMN sau PET să se poată  diferenția structurile cerebrale ale șoarecilor normali de ale celor cu Alzheimer, iar ulterior cercetările se vor putea extinde și pe oameni.

CTGF ar putea deveni o țintă terapeutică importantă care nu are legătură cu amiloidul beta, proteina toxică implicată în apariția plăcilor de amiloid caracteristice bolii Alzheimer. Luând în considerare eșecul studiilor prin care s-a urmărit identificarea unui tratament pentru această boală având ca țintă Aβ, este clar că tratamentul trebuie administrat fie precoce, înainte de apariția plăcilor fie să se identifice o altă cale.

Dr. Aman Mann, unul dintre autorii studiului, profesor la SBP, oferă câteva detalii despre descoperire:

Boala Alzheimer. Care sunt biomarkeri folosiți în prezent?

Boala Alzheimer este o boală neurodegenerative progresivă și reprezintă cea mai frecventă cauză de demență, tulburările de memorie constituind unul dintre primele semne ale deficitului cognitiv. Noile estimări din SUA arată că această afecțiune este una dintre principalele cauze de mortalitate la persoanele în vârstă, după bolile cardiovasculare și cancer. Studiile au demonstrat că încă din stadiile preclinice ( înainte să se manifeste boala) modificări cerebrale ireversibile încep să apară. De asemenea, sunt puțin explorate variantele terapeutice care se adresează stadiilor incipente ale bolii.

În prezent se folosește lichidului cefalorahidian (LCR) ca o sursă importantă de biomarkeri precum amilodul beta (Aβ ),  proteina tau și tau fosforilată. Cu toate acestea, proba pentru analiză este obținută prin puncție lombară, ceea ce reprezintă o metodă invazivă, care duce la un diagnostic dificil și ireproductibil.

Sursa foto – Research Gate

De aceea, se impune identificarea de noi biomarkeri care să fie mai simplu de obținut, cu o sensibilitate și specificitate mai mare. DAG ar permite detectarea stadiilor incipiente de boală într-un mod eficient și intervenția terapeutică la momentul potrivit.

Articole similare:

 

Leave a Comment

Your email address will not be published.