Kajian Tikus Menyatakan Kerosakan Kapal Otak di Alzheimer's
Seperti yang diterbitkan dalam Komunikasi Alam, para penyelidik menggunakan model tikus untuk menunjukkan bahawa sel pembuluh darah yang disebut pericytes mungkin menjadi sasaran baru untuk rawatan dan diagnosis penyakit Alzheimer.
"Kajian ini membantu menunjukkan bagaimana sistem vaskular otak dapat menyumbang kepada perkembangan penyakit Alzheimer," kata pemimpin kajian Berislav V. Zlokovic, M.D. Ph.D.
Penyakit Alzheimer adalah penyebab utama demensia. Ini adalah penyakit yang berkaitan dengan usia yang secara beransur-ansur mengikis ingatan, pemikiran dan kemampuan seseorang untuk melakukan tugas sehari-hari.
Otak dari pesakit Alzheimer biasanya mempunyai tahap plak yang sangat tinggi yang terdiri daripada pengumpulan protein beta-amiloid di sebelah sel otak.
Protein tersebut berkumpul untuk membentuk kusut neurofibrillary di dalam neuron, dan kehilangan neuron yang luas.
Demensia vaskular, penyebab utama demensia, adalah kumpulan pelbagai gangguan otak yang disebabkan oleh pelbagai masalah saluran darah.
Otak dari pesakit Alzheimer sering menunjukkan bukti penyakit vaskular, termasuk strok iskemia, pendarahan kecil, dan penyakit benda putih yang meresap, ditambah penumpukan protein beta-amiloid di dinding pembuluh darah.
Selain itu, kajian sebelumnya menunjukkan bahawa faktor risiko genetik untuk penyakit Alzheimer dikaitkan dengan kesihatan dan integriti saluran darah otak.
"Kajian ini dapat memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai tumpang tindih antara penyakit Alzheimer dan demensia vaskular," kata Roderick Corriveau, Ph.D.
Satu hipotesis mengenai penyakit Alzheimer menyatakan bahawa peningkatan beta-amyloid membawa kepada kerosakan sel saraf di otak.
Ini disokong oleh kajian genetik yang mengaitkan bentuk keluarga penyakit dengan mutasi protein prekursor amiloid (APP), protein yang lebih besar dari mana molekul beta-amiloid yang membentuk plak berasal.
Walaupun begitu, kajian sebelumnya pada tikus menunjukkan bahawa peningkatan tahap beta-amiloid menghasilkan semula beberapa masalah yang berkaitan dengan Alzheimer.
Haiwan tersebut mempunyai masalah ingatan, plak beta-amiloid di otak dan kerosakan vaskular tetapi tidak ada kekusuhan neurofibrillary dan kehilangan neuron yang merupakan ciri khas penyakit ini.
Dalam kajian semasa, para penyelidik menunjukkan bahawa perisit boleh menjadi kunci untuk sama ada peningkatan beta-amiloid membawa kepada kekusutan dan kehilangan neuron.
Pericytes adalah sel yang mengelilingi bahagian luar saluran darah. Banyak terdapat dalam sejenis sistem paip otak yang disebut penghalang darah-otak.
Rangkaian penghalang darah-otak mengatur pergerakan sel dan molekul antara darah dan cairan interstisial yang mengelilingi sel saraf otak.
Pericytes berfungsi dengan sel penghalang darah-otak yang lain untuk mengangkut nutrien dan molekul sisa antara darah dan cairan otak interstisial.
Untuk mengkaji bagaimana pericytes mempengaruhi penyakit Alzheimer, Zlokovic dan rakan-rakannya menyebarkan tikus secara genetik untuk mempunyai bentuk APP yang dikaitkan dengan keluarga Alzheimer dengan yang telah menurunkan tahap PDGFR-beta, protein yang diketahui dapat mengawal pertumbuhan dan kelangsungan hidup pericyte.
Kajian terdahulu menunjukkan bahawa tikus mutan PDGFR-beta mempunyai lebih sedikit perisit daripada normal, penurunan aliran darah otak, dan kerosakan pada penghalang darah-otak.
"Pericytes bertindak seperti penjaga pintu penghalang darah-otak," kata Zlokovic.
Kedua-dua tikus mutan APP dan PDGFR-beta mempunyai masalah dengan pembelajaran dan ingatan.
Membiakkan tikus secara silang meningkatkan masalah ini. Tikus juga mengalami peningkatan pemendapan plak beta-amiloid berhampiran sel otak dan di sepanjang saluran darah otak.
Anehnya, otak tikus bersilang telah meningkatkan kematian sel neuron dan kekusutan neurofibrillary yang luas di korteks hippocampus dan serebrum, kawasan yang biasanya terjejas semasa Alzheimer.
"Hasil kajian kami menunjukkan bahawa kerosakan pada sistem vaskular mungkin merupakan langkah penting dalam pengembangan patologi penyakit Alzheimer," kata Zlokovic.
Dia dan rakannya menyimpulkan bahawa hasilnya menyokong hipotesis vaskular dua kali ganda mengenai Alzheimer's.
Hipotesis tersebut menyatakan bahawa kesan toksik dari peningkatan pemendapan beta-amiloid pada perikosit pada saluran darah yang berumur menyebabkan kerosakan pada darah-otak penghalang dan penurunan keupayaan untuk membersihkan amiloid dari otak.
Pada gilirannya, pengumpulan beta-amyloid yang progresif di otak dan kematian pericytes boleh menjadi gelung maklum balas yang merosakkan yang menyebabkan demensia.
Sekiranya benar, maka peritit dan sel penghalang darah-otak lain mungkin menjadi sasaran terapi baru untuk merawat penyakit Alzheimer.
Sumber: NIH / Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok
