Viêm làm tổn thương tau trong bệnh Alzheimer
Các nhà khoa học đã tìm thấy một cơ chế viêm dường như đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các protein tau độc hại đặc trưng cho bệnh Alzheimer và các bệnh não khác.
Bệnh Alzheimer là nguyên nhân phổ biến nhất của chứng sa sút trí tuệ ở người lớn tuổi. Các dạng khác bao gồm sa sút trí tuệ mạch máu, thể Lewy, và sa sút trí tuệ phía trước (FTD).
Ước tính từ Viện Lão hóa Quốc gia, là một trong những Viện Y tế Quốc gia (NIH), cho thấy hơn 5,5 triệu người ở Hoa Kỳ bị sa sút trí tuệ do bệnh Alzheimer.
Cơ chế mới được phát hiện liên quan đến một phức hợp protein được gọi là NLRP3 viêm nhiễm.
Nghiên cứu trước đây đã xác định vai trò quan trọng của phân tử lớn trong việc kích hoạt các chất gây viêm từ vị trí của nó trong các tế bào miễn dịch trong não.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Bệnh thoái hóa thần kinh Đức (DZNE) và Đại học Bonn, cả hai đều ở Đức, đã dẫn đầu một nhóm nghiên cứu quốc tế về cuộc điều tra NLRP3 trong bệnh Alzheimer và FTD.
Họ đã kiểm tra các mẫu não sau khi chết từ những người có và không mắc bệnh FTD. Họ cũng sử dụng các tế bào não được nuôi cấy và những con chuột có các đặc điểm não đặc trưng của bệnh Alzheimer’s và FTD.
Điều tra viên chính là Michael T. Heneka, một giáo sư tại Đại học Bonn và là giám đốc Khoa Bệnh thoái hóa thần kinh và Tâm thần học lão khoa.
Giáo sư Heneka cũng là tác giả chính của một Thiên nhiên giấy về những phát hiện mới.
Trong bài báo nghiên cứu đó, ông và các đồng nghiệp của mình mô tả cách protein tau biến đổi dưới ảnh hưởng của các quá trình viêm từ hệ thống miễn dịch của não.
Một trong những chức năng mà protein tau thực hiện trong não khỏe mạnh là giúp ổn định khung xương của tế bào thần kinh hoặc tế bào thần kinh.
Tuy nhiên, trong bệnh Alzheimer’s và FTD, các protein tau trải qua những thay đổi hóa học khiến chúng rời khỏi khung tế bào và thay vào đó dính vào nhau. Nếu không có sự ổn định cơ học, tế bào cuối cùng sẽ bị diệt vong.
Sự tăng phosphoryl hóa
Điều làm cho các protein tau tách ra khỏi giàn tế bào và dính vào nhau là một quá trình gọi là quá trình hyperphosphoryl hóa làm thay đổi thành phần hóa học và hành vi của các phân tử protein.
Quá trình phosphoryl hóa là một chất điều hòa chính của hoạt động protein trong tế bào. Nó liên quan đến việc bổ sung và loại bỏ các nhóm photphat (PO4) trên phân tử protein.
Hyperphosphoryl hóa có nghĩa là phân tử protein được bão hòa với các nhóm photphat (PO4) được bổ sung. Ở trạng thái này, protein có thể hoạt động theo một cách rất khác so với bình thường.
Các phát hiện mới cho thấy vi khuẩn NLRP3 kích hoạt các enzym làm bão hòa các protein tau bằng photphat đến mức chúng tách ra khỏi khung tế bào và hình thành các khối.
Giáo sư Heneka cho biết: “Có vẻ như các quá trình viêm do vi khuẩn gây ra có tầm quan trọng trung tâm đối với hầu hết, nếu không phải tất cả, các bệnh thoái hóa thần kinh với bệnh lý tau,” GS Heneka nói.
Nhóm nghiên cứu cho rằng cơ chế này đặc biệt liên quan đến bệnh Alzheimer. Có hai đặc điểm phân biệt trong bệnh Alzheimer: các mảng protein beta-amyloid độc hại hình thành giữa các tế bào não và các mảng protein tau đông kết hình thành bên trong tế bào.
Ngoài ra, các mảng beta-amyloid bắt đầu hình thành trong giai đoạn đầu của bệnh Alzheimer’s, trước khi các protein tau bắt đầu kết tụ.
Nghiên cứu trước đây của một số nhóm nghiên cứu đã cho rằng thể bệnh NLRP3 như một chất thúc đẩy sự tích lũy beta-amyloid.
Thiếu liên kết giữa beta-amyloid và tau
Kết hợp hai nhóm phát hiện với nhau cho thấy vi khuẩn NLRP3 là một yếu tố phổ biến trong việc hình thành các mảng beta-amyloid và các đám rối tau.
Giáo sư Heneka giải thích: “Kết quả của chúng tôi ủng hộ giả thuyết phân tầng amyloid đối với sự phát triển của bệnh Alzheimer.
“Theo giả thuyết này,” ông tiếp tục, “sự lắng đọng của [beta-amyloid] cuối cùng dẫn đến sự phát triển của bệnh lý tau và do đó dẫn đến chết tế bào.”
Ông gợi ý rằng vi khuẩn gây bệnh là "liên kết còn thiếu quyết định" làm cầu nối các quá trình bệnh của beta-amyloid và tau. “Có thể nói, nó vượt qua dùi cui,” anh nhận xét.
Nhóm nghiên cứu dự kiến những phát hiện này sẽ dẫn đến những cách mới để điều trị bệnh Alzheimer và FTD bằng cách nhắm mục tiêu vào quá trình biến đổi tau.
Giáo sư Heneka tin rằng có thể phát triển các loại thuốc nhắm vào bệnh lý của tau bằng cách thay đổi phản ứng miễn dịch.
“Với sự phát triển của bệnh lý tau, khả năng tâm thần ngày càng suy giảm. Do đó, nếu bệnh lý tau có thể được kiểm soát, đây sẽ là một bước quan trọng để hướng tới một liệu pháp tốt hơn. ”
GS Michael T. Heneka
