Tau proteiinipuntrad võivad ennustada aju degeneratsiooni alasid Alzheimeri tõves

Tau-valgu “puntrate” ajukuvamine ennustab uue uuringu kohaselt tulevase aju atroofia asukohta Alzheimeri tõvega patsientidel aasta või rohkem ette.

Vastupidiselt sellele leiti, et amüloidsete "naastude" asukohast, mis on aastakümneid olnud Alzheimeri tõve ja ravimite väljatöötamise keskmes, on haiguse ülikooli progresseerumisel vähe kasu, ennustades, kuidas haigus areneb. California San Francisco mälu- ja vananemiskeskus.

Tulemused toetavad teadlaste sõnul kasvavat teadlikkust, et tau juhib aju degeneratsiooni Alzheimeri tõves otsesemalt kui amüloidvalk.

Samuti näitavad nad hiljuti välja töötatud tau-põhise positronemissioonitomograafia (PET) aju pildistamise tehnoloogia potentsiaali Alzheimeri kliiniliste uuringute kiirendamiseks ja patsiendi individuaalse hoolduse parandamiseks.

"Tau leviku ja järgmisel aastal ajuga juhtunu vahe oli tõesti silmatorkav," ütles neuroloog Gil Rabinovici, Edward Feini ja Pearl Landrithi mälu ja vananemisega tegelev professor, PET-i pildistamisprogrammi juht UCSF-i mälu- ja vananemiskeskus ning töö vanemautor.

"Tau PET-i pildistamine ei ennustanud mitte ainult seda, kui palju atroofiat me näeme, vaid ka seda, kus see juhtub. Need ennustused olid palju võimsamad kui miski muu, mida oleme suutnud teha teiste pilditöötlusvahenditega, ja lisavad tõendeid selle kohta, et tau on haiguse peamine põhjustaja. "

Alzheimeri tõve uurijad on pikka aega vaielnud amüloidnaastude ja tau-puntrate suhtelise tähtsuse üle - kahte tüüpi valesti klapitud valkude klastreid, mida täheldati surmajärgsetes patsientide aju uuringutes, mille esmakordselt tuvastas Saksa teadlane dr Alois Alzheimer 20. sajandi alguses. Aastakümnete jooksul on domineerinud “amüloidilaager”, mis on viinud mitmete kõrgetasemeliste jõupingutusteni Alzheimeri tõkestamiseks amüloidile suunatud ravimitega, mis kõik on pettumust valmistavate või vastakate tulemustega.

Paljud uurijad vaatavad nüüd tau-valku teist korda, kui see on kord surnud rakke tähistava „hauakivina” kõrvale heidetud, ja uurivad, kas tau võib tegelikult olla haiguse oluline bioloogiline tõukejõud.

Erinevalt amüloidist, mis koguneb laialdaselt üle aju, mõnikord isegi sümptomiteta inimestel, on Alzheimeri tõvega patsientide lahkamine näidanud, et tau on koondunud just sinna, kus aju atroofia on kõige raskem, ja kohtades, mis aitavad selgitada erinevusi patsientide sümptomites, näiteks keelega seotud piirkondades vs mäluga seotud piirkondades.

"Keegi ei kahtle, kas amüloid mängib rolli Alzheimeri tõves, kuid üha enam tau-leide on hakanud muutma seda, kuidas inimesed mõtlevad, mis tegelikult haigust põhjustab," selgitas Rabinovici doktorikraadi doktor Renaud La Joie. In Vivo Molecular Neuroimaging Lab ja uue uuringu juhtiv autor. "Siiski on lihtsalt surmajärgse ajukoe vaatamine olnud raske tõestada, et tau-puntrad põhjustavad aju degeneratsiooni ja mitte vastupidi.

"Üks meie rühma peamistest eesmärkidest on olnud mitteinvasiivsete ajukuvamise tööriistade väljatöötamine, mis võimaldaks meil näha, kas haiguse varajane kogunemine haiguse alguses ennustab hilisemat aju degeneratsiooni."

Vaatamata varajastele kahtlustele, mida tau võib olla võimatu mõõta elavas ajus, töötasid teadlased hiljuti välja süstitava molekuli nimega flortautsipiir - mida FDA praegu vaatab - mis seondub ajus valesti kokku pandud tau-ga ja kiirgab kerget radioaktiivset signaali, mida saab üles võtta PET-i skaneerimise teel.

Uuringu jaoks värbas La Joie UCSF-i mälu- ja vananemiskeskuse kaudu 32 Alzheimeri tõvega varases kliinilises staadiumis osalejat, kes kõik said PET-skaneeringuid, kasutades kahte erinevat märgistusainet amüloidvalgu ja tau-valgu taseme mõõtmiseks ajus. Osalejad said ka aju struktuuri terviklikkuse mõõtmiseks MRI uuringud nii uuringu alguses kui ka korduvvisiitidel üks kuni kaks aastat hiljem.

Teadlased leidsid, et üldine tau tase osalejate ajus uuringu alguses ennustas, kui palju degeneratsiooni nende järelvisiidi ajaks, keskmiselt 15 kuud hiljem, tekib. Uuringu tulemuste kohaselt ennustasid tau kogunemise mustrid järgnevat atroofiat samades kohtades enam kui 40-protsendise täpsusega. Vastupidiselt sellele ennustasid amüloid-PET-i algskaneeringud õigesti ainult 3 protsenti tulevasest aju degeneratsioonist, avastasid teadlased.

"Nähes, et tau kogunemine ennustab degeneratsiooni, toetab meie hüpoteesi, et tau on Alzheimeri tõve neurodegeneratsiooni peamine käivitaja," ütles La Joie.

PET-i skaneerimisel selgus, et noorematel uuringus osalejatel oli suurem aju üldine tau-tase kui ka tugevam seos algse tau ja järgneva ajuatroofia vahel, võrreldes vanemate osalejatega. See viitab sellele, et muud tegurid - tõenäoliselt muud ebanormaalsed valgud või vaskulaarsed vigastused - võivad mängida hilisemas Alzheimeri tõves suuremat rolli, ütlevad teadlased.

Tulemused lisavad lootust, et praegu uuritavad tau sihtimisega ravimid võivad pakkuda kliinilist kasu patsientidele, blokeerides selle haiguse neurodegeneratsiooni peamise tõukejõu. Samal ajal võib teadlaste sõnul võime kasutada tau PET-i hilisema aju degeneratsiooni ennustamiseks võimaldada personaalsemat dementsuse hooldust ja kiirendada käimasolevaid kliinilisi uuringuid.

"Üks esimesi asju, mida inimesed Alzheimeri tõve diagnoosi kuuldes teada tahavad, on lihtsalt see, mida tulevik nende endi või lähedaste jaoks ootab. Kas see on mälu pikaajaline hääbumine või kiire dementsuse langus? Kui kaua saab patsient iseseisvalt elada? Kas nad kaotavad võime ise rääkida või ringi liikuda? Need on küsimused, millele me praegu vastata ei saa, välja arvatud kõige üldisemalt, ”ütles Rabinovici. "Nüüd võiks see tööriist esmakordselt anda patsientidele tunde, mida oodata, paljastades nende haiguse aluseks oleva bioloogilise protsessi."

Teadlaste sõnul eeldavad nad ka, et tau PET-i pildistamise põhjal prognoosida tulevast aju atroofiat võimaldavad Alzheimeri tõve kliinilised uuringud kiiresti hinnata, kas eksperimentaalne ravi võib muuta konkreetsele patsiendile ennustatud spetsiifilist trajektoori, mis on praegu võimatu laiaulatusliku varieeruvus haiguse progresseerumisel üksikult inimesele.Sellised teadmised võivad võimaldada annuseid kohandada või minna üle teisele eksperimentaalsele ühendile, kui esimene ravi ei mõjuta tau taset ega muuda patsiendi prognoositavat aju atroofia trajektoori, selgitavad nad.

"Tau PET võib olla tulevaste kliiniliste uuringute jaoks äärmiselt väärtuslik täppisravim," ütles Rabinovici. "Võime sensitiivselt jälgida tau kogunemist elavatel patsientidel võimaldaks kliinilistel teadlastel esmakordselt otsida ravimeetodeid, mis võivad aeglustada või isegi takistada igale patsiendile prognoositavat konkreetset aju atroofia mustrit."

Uuring avaldati aastal Teaduse translatiivne meditsiin.

Allikas: California ülikool, San Francisco (UCSF)

Foto: