Choroba Alzheimera to najczęściej występująca forma otępienia starczego. Szacuje się, że w 2020 roku cierpiało na nią ponad 55 milionów ludzi z całego świata. Wynika ona z nieodwracalnych zmian neurodegeneracyjnych mózgu, które prowadzą do zaburzeń pamięci, percepcji i osobowości, a nawet do przedwczesnej śmierci. Ani choroba Alzheimera, ani inne formy otępienia nie są częścią zdrowego starzenia się, jednak doświadcza ich coraz więcej osób – przewiduje się, że w 2030 roku liczba chorych będzie wynosić około 78 milionów. Dlatego kluczowe jest znalezienie skutecznej formy terapii tych zaburzeń. Tego wyzwania podjął się zespół naukowców prowadzony przez dr Mirandę Orr z Wake Forest School of Medicine w Południowej Karolinie. Odkrył on kategorię starzejących się neuronów, które mogą być źródłem choroby Alzheimera. Rezultaty jego pracy, opisane na łamach prestiżowego czasopisma ‘Nature Aging’, niosą nadzieję milionom chorych oraz ich rodzinom.
Stare, chore komórki nerwowe są najczęściej niszczone przez makrofagi. Jednak kiedy tak się nie dzieje, te starzejące się neurony kontynuują funkcjonowanie w zaburzony sposób. Mogą one między innymi wydzielać substancje uszkadzające sąsiednie komórki i powodować występowanie stanów zapalnych. Z biegiem czasu ich akumulacja w organizmie przyczynia się do postępu procesu starzenia, osłabienia zdolności neuropoznawczych, a nawet rozwoju zmian nowotworowych. W 2018 roku zespół Orr odkrył obecność takich komórek w mysim modelu choroby Alzheimera. U myszy, u których te komórki były obecne w znacznej ilości, występowała utrata zdrowych neuronów, rozległe stany zapalne oraz zaburzenia pamięci. Jednak gdy naukowcy farmakologicznie usunęli te nieprawidłowo starzejące się komórki, rozwój choroby Alzheimera zatrzymywał się. Dlatego w tym badaniu postanowili sprawdzić, czy te komórki zakłócają zdrowe starzenie się także u ludzi.
“Dotychczas nie wiedzieliśmy, czy w ludzkim mózgu również dochodzi do akumulacji nieprawidłowo starzejących się komórek. Co więcej, nie wiedzieliśmy nawet jak te komórki mogłyby wyglądać! To tak, jakbyśmy szukali igły w stogu siana – tylko nie wiedząc, jak ta igła wygląda” – opowiada Orr.
Aby zidentyfikować tę “igłę”, naukowcy zaprojektowali zaawansowaną i zautomatyzowaną procedurę analizy danych. Algorytm został nauczony rozpoznawania i kategoryzacji dziesiątek tysięcy komórek nerwowych uzyskanych z setek mózgów pobranych po śmierci pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera. Naukowcy postanowili najpierw odnaleźć nieprawidłowo starzejące się komórki. Następnie podjęli się określenia ich przybliżonej liczby oraz typu. Wyniki ich pracy ujawniły, że aż 2% wszystkich komórek mózgu wykazało cechy nieprawidłowego starzenia się. Co więcej, były to neurony – podstawowe jednostki mózgu, które przetwarzają i zapamiętują informacje. W kolejnym kroku naukowcy ustalili, czy te nieprawidłowo starzejące się neurony zawierały złogi białka tau, charakterystyczne dla komórek dotkniętych chorobą Alzheimera. Rozmiar złogów białka tau jest bezpośrednio powiązany z nasileniem objawów otępienia. Wyniki analizy składu nieprawidłowo starzejących się komórek wykazały, że złogi tau nie tylko były w nich obecne, lecz także nakładały się na siebie do tego stopnia, że trudno było je rozróżnić. Na koniec naukowcy powtórzyli całą procedurą, ale z wykorzystaniem tkanki mózgu pobranej pośmiertnie od innych osób cierpiących na chorobę Alzheimera. W obu etapach uzyskali spójne rezultaty, co potwierdza istotność nieprawidłowo starzejących się komórek mózgu w rozwoju i przebiegu otępienia.
Odkrycie i opisanie tych komórek w ludzkim mózgu stanowi przełom w diagnostyce i terapii choroby Alzheimera. Miranda Orr rozpoczyna właśnie serię randomizowanych testów klinicznych, które określą efekt oczyszczenia ludzkiego mózgu z nieprawidłowo starzejących się komórek. W tym celu zespół Orr zastosuje kombinację leku na nowotwór z flawonoidem roślinnego pochodzenia. Ponieważ ta terapia okazała się skuteczna w mysim modelu choroby, a także nie wywołuje efektów ubocznych u ludzi, naukowcy mają realne szanse na opracowanie skutecznej i nieinwazyjnej terapii choroby Alzheimera.
