Nytt ljus över tidigt sjukdomsförlopp vid Alzheimers
Störd omsättning av socker, fett och kalcium är en del av den process som leder fram till att nervcellerna dör vid Alzheimers sjukdom. Nu har forskare vid Karolinska Institutet för första gången visat hur viktiga delar av nervcellen, som är inblandade i cellen ämnesomsättning, påverkas tidigt i sjukdomens skede. Resultaten är delvis förvånande och kastar nytt ljus över hur nervcellens ämnesomsättning spelar roll för sjukdomens förlopp.
Hos patienter med Alzheimers sjukdom ansamlas plack i hjärnan, bestående av en proteindel som kallas amyloid-beta-peptid (Abeta). Det är också välkänt att dessa patienter har en störd omsättning av bland annat glukos och kalcium i nervcellerna, något som är kopplat till celldöden. I cellen är det mitokondrierna som ska sköta omsättningen av dessa ämnen, eftersom de fungerar som ett kraftverk och står för cellens energiförsörjning.
Men för att mitokondrierna ska lyckas måste de i sin tur ha bra kontakt med en annan del av cellen, som kallas endoplasmatiskt retikulum (ER). Kontaktytan mellan mitokondrierna och ER finns i den så kallade MAM-regionen i cellen. Tidigare studier, gjorda på bland annat jästceller, har påvisat att inaktivering av vissa proteiner i MAM-regionen förstör kontaktpunkterna mellan mitokondrier och ER. Därmed kan mitokondrierna inte leverera energi till cellen, som dör.
Forskare vid Karolinska Institutet har nu för första gången studerat MAM-regionen i nervceller. I studien undersöks samverkan mellan mitokondrierna och ER i ett tidigt stadium av Alzheimers sjukdom. I det skedet har Abeta ännu inte bildat stora, klumpliknande plack. Sjukdomen ger dock ofta symtom redan i detta skede, så Abeta som ännu inte har hunnit bilda plack är giftigt för nervcellerna.
Resultatet, som publiceras webbupplagan av vetenskapstidskriften PNAS, är något överraskande. När nervceller exponeras för låga doser Abeta leder det till att kontaktpunkterna mellan mitokondrier och ER blir fler. Det leder i sin tur till att mer kalcium överförs från ER till mitokondrierna, som samlar på sig för mycket kalcium. Något som också är giftigt för dem och påverkar deras funktion som energiförsörjare till nervcellen.
– Det är mycket viktigt att ta reda på vad som orsakar nervcellsdöden för att kunna utveckla molekyler som påverkar sjukdomsförloppet. På sikt kan vi kanske få fram ett läkemedel som kan bromsa sjukdomen i ett skede där patienten fortfarande kan hantera sin vardag. Kan vi förlänga den perioden med ett antal år är mycket vunnet, i dag finns inga läkemedel som påverkar själva sjukdomsprocessen, säger Maria Ankarcrona, docent och forskare vid Institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle samt verksam vid Alzheimercentrum.
Forskarna har gjort sina studier på möss som är särskilt framavlade att utveckla symtom på Alzheimers sjukdom. De har också studerat nervceller från avlidna personer med sjukdomen samt nervceller som odlats fram i laboratorium.
Studien är finansierad med pengar från Vetenskapsrådet, Alzheimerfonden, Stiftelsen för Gamla Tjänarinnor, Stohnes stiftelse, Lundbecksstiftelsen samt med en donation från Familjen Peter Thelin.
Publikation
Modulation of the endoplasmic reticulum-mitochondria interface in Alzheimer's disease and related models.
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013 May;110(19):7916-21