St Louis, USA - Brain Zellen in einem Mausmodell der Alzheimer-Krankheit haben die Wissenschaftler überrascht mit ihrer Fähigkeit zur Erholung nach der Erkrankung des Gehirns charakteristischen Plaques entfernt werden.
Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis injizierten Mäusen mit einem Antikörper für eine Schlüsselkomponente der Gehirn Plaques, die Amyloid-beta (Abeta) Peptid. In den Bereichen des Gehirns, wo Antikörper gelöscht Plaques, viele der Schwellungen zuvor beobachtet auf Nervenzelle Zweige schnell verschwunden.
"Diese Schwellungen vertreten, dass strukturelle Schäden zu sein schien gut etabliert und stabil, aber die Clearing-Plaques oft dazu geführt, rasche Erholung der normalen Struktur in ein paar Tagen ", sagt Senior Autor David H. Holtzman, MD, die Charlotte und Paul Hagemann Professor und Leiter der Abteilung für Neurologie. "Das sieht Bestätigung der potenziellen Vorteile der Plaque-Clearing-Behandlungen und wird uns auch ein Umdenken unsere Theorien darüber, wie Plaques dazu führen, dass Nervenzellen schädigen. "
Vor dem Experiment, Holtzman und einige andere Wissenschaftler hatten, die Plaque Schäden an Nervenzellen als vollendete Tatsachen gestellt accompli - etwas, dass die Plaques nur notwendig, um zufügen auf Nervenzellen einmal. Nach Holtzman, die neue Ergebnisse deuten darauf hin, dass Plaques könnte nicht nur Schaden anrichten, sondern auch irgendwie aktiv pflegen sie.
Die Studie erscheint in der 5. Februar Ausgabe des Journal of Clinical Investigation.
Lead-Autor Robert Brendza, Ph.D., Forschungs-Instruktor, begann das Experiment mit ein zentrale Frage: Wie haben Clearance von Gehirn Plaques, möglich gemacht durch die Entwicklung von Abeta Antikörper, die das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit? Durch Zusammenarbeit mit Forschern an anderen Institutionen, er erworben hatte mehrere wichtige Techniken und Technologien, erlaubt ihm zu eng Spur Veränderungen in lebenden Gehirn Zellen in Mäusen mit einem Alzheimer's-wie Bedingung.
Die Mäuse verwendet er für die Studie hatte zwei Mutationen. Einer, genutzt von Wissenschaftlern Eli Lilly, Ursachen Amyloid-Plaques zu bauen up, die Schaffung der Alzheimer's-ähnlichen Zustand. Die zweite, entwickelt von Wissenschaftlern der Universität Washington, führte dazu, dass einige der Maus Gehirnzellen zu produzieren, dass ein Farbstoff erlaubt Brendza zu erhalten detaillierte Bilder der Nervenzelle Niederlassungen.
So korrelieren Gehirn Zelle Veränderungen mit Plaque-Entwicklung, Brendza einem anderen Farbstoff injiziert, entwickelt von Wissenschaftlern des University of Pittsburgh, die vorübergehend zu Amyloid-Sticks. Er zeigte, dass die Plaques erschienen, in der Nähe von Zweigstellen von Nervenzellen entwickelt Unebenheiten und Schwellungen.
"Wenn man unter dem Elektronenmikroskop auf diese Schwellungen, sie sind gefüllt mit ungewöhnliche Beträge für verschiedene Arten von zellulären Teile bekannt als Organellen, "Holtzman erklärt." Normalerweise einem bestimmten Segment von einer Nervenzelle Zweig hätte nur sehr kleine Mengen dieser Organellen. "
Nervenzellen bewegen Organellen entlang ihrer Niederlassungen als Teil ihrer regulären Funktion. Holtzman vermutet, dass dieser Transport Pausen, die in den Mäusen, was zu pileups, dass sich Schwellungen. Wissenschaftler haben bisher gezeigt, dass solche Schwellungen machen es schwierig oder unmöglich für Nerven-Zell-Filialen zu senden Signale.
Nach dem hervorgeht, dass die Schwellungen waren meist stabil in Anzahl und Größe im Laufe von drei bis sieben Tage, Brendza injiziert Abeta Antikörper direkt auf der Oberfläche der Maus Gehirn. In der Region nach der Injektion, die Antikörper gelöscht, die Plaques, bestätigt frühere Forschungsergebnisse. Dann Brendza genau überwacht die Schwellungen für drei Tage.
"Wir dachten, dass die Clearing-Plaques würde halt das Fortschreiten der Schäden -, der Entwicklung der neuen Schwellungen", sagt Brendza. "Aber was wir sahen, war viel mehr auffällig: in nur drei Tage, gab es 20 bis 25 Prozent Reduzierung der Zahl oder Größe der bestehenden Schwellungen. "
Die Nervenzellen "schnelle Möglichkeit, wieder normale Struktur hat Holtzman und Brendza fragen, wenn die Nervenzellen sind ständig versucht, wieder ihre normale Struktur. Wenn ja, dass erholsamen Anstrengungen müssen irgendwie zu bekämpfen, die laufend Grundlage durch die Auswirkungen der Plaques.
Mehr Forschung ist notwendig, um festzustellen, ob ähnliche Wirkungen auftreten, wird beim Menschen. Abeta Antikörper werden derzeit als für den Einsatz in der Alzheimer-Patienten in klinischen Studien.
In den Mäusen, die größte Schwellungen wurden am seltensten zu heilen. Brendza Pläne zu prüfen, ob zusätzliche Behandlung kann Prompt ihre Verwertung.
Holtzman und Brendza planen, weiterhin mit der Maus Modell zu studieren Krankheit Behandlungen und der zellulären Missbildungen verursacht durch ihre Alzheimer's-ähnlichen Zustand.
"Zum Beispiel, die wir gerne wissen, was passiert falsch in der Nervenzelle Zweigniederlassungen, dass sich diese Schwellungen," sagt Holtzman. "Ist es wirklich ein zellulären Transport Problem, oder sind die Schwellungen ergeben sich aus der Plaques "Auswirkungen auf die in der Nähe Unterstützung Zellen? Oder ist es etwas anderes? "
Brendza RP, Bacskai BJ, Cirrito JR, Simmons KA, Skoch JM, Klunk WE, Mathis CA, Bales KR, Paul SM, Hyman BT, Holtzman DM. Anti-A? Antikörper-Therapie fördert die rasche Erholung des Amyloid-assoziierten neuritic Dystrophie PDAPP in transgenen Mäusen. Journal of Clinical Investigation, 20. Januar, 2005.
Finanzierung durch die National Institutes of Health, Eli Lilly and Company, Missouri Alzheimer's Disease and Related Disorders Programm, American Health Assistance Foundation, der Hoffnung, Zentrum für Neurologische Störungen, und die Alafi Family Foundation unterstützt diese Forschung.
Washington University School of Medicine der Vollzeit-und Freiwilligen Fakultät Ärzte sind auch das medizinische Personal von Barnes-jüdische und St. Louis Children's Krankenhäusern. Die Schule der Medizin ist einer der führenden medizinischen Forschung, Lehre und Patientenversorgung Institutionen in der Nation, die derzeit an zweiter Stelle in der Nation von US News & World Report. Durch ihre Partnerschaften mit Barnes-jüdische und St. Louis Children's Krankenhäusern, die School of Medicine steht im Zusammenhang mit BJC HealthCare.
Michael C. Purdy - purdym@wustl.edu
Washington University School of Medicine