I en ny studie har forskare vid Baylor College of Medicine identifierat en ny ny gen för patienter med Alzheimers sjukdom som undertrycker hippocampus, en hjärnregion med förmågan att bestämma andras tankar och avsikter.
Upptäckten belyser en tidigare okänd sårbarhet som kan riktas för att skydda hjärnan från kognitiv nedgång, säger Dr. Erik Altmann, professor i molekylärbiologi vid Baylor och huvudforskare för forskningen.
Studien publiceras i Journal of Medical Cell Research.
En ny gen för Alzheimers sjukdom.
Alzheimers sjukdom är den vanligaste orsaken till demens hos äldre. Ungefär en av tre individer kommer att utveckla demens, jämfört med en av 22 individer i den allmänna befolkningen. Dessutom drabbas ungefär en av 101 personer av Alzheimers sjukdom. Mindre än 2 procent av bärarna föds med den ärftliga mutationen, vilket försämrar natriumkanalen AP129 som ökar graden av dopaminfrisättning i hjärnan. Tidigare studier visade att neuropeptiden som förmedlar denna effekt förblev i stort sett oförändrad hos personer av europeisk härkomst, säger Altmann.
“De molekylära mekanismerna som ligger till grund för de patologiska formerna av Alzheimers sjukdom är fortfarande svårfångade, men tros av majoriteten av forskarna vara involverade i att reglera aminosyran amyloidavsättning i hjärnregionen som förmedlar minnesbildning”, säger Altmann. “Det är viktigt att denna forskning också hjälper till att bestämma eftersom proteinet anpassar sig till amyloidavsättning medan det förblir genetiskt oförändrat i afro- och karibisk-amerikanska populationer.”
Efter att ha tillbringat ett år i laboratoriet hos Rob Wainford, professor i oftalmologi och visuell neurovetenskap vid Baylor, identifierade Baylor-forskargruppen AP129 som den genetiska skyldige bakom utvecklingen av Alzheimers sjukdom. Forskarna studerade AP129s roll i plasticitet, vilket är nyckeln till produktionen av kognitiva förmågor i hjärnan och den normala funktionen hos någon organism. Studien har redan publicerats i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.
“Vårt DNA finns i slumpmässiga bitar – kallade icke-DNA-varianter – och vi är naturligtvis mer mottagliga för urval när vi ärver en muterad gen från sin förälder och överför den till barnet, eftersom en förändring av kost eller livsstil kommer att påverka treåringen”, säger Wainford. “Vår historia med AP129 är väldigt intressant – den var relaterad till Alzheimers sjukdom, men överraskande har den en annan familjär komponent.”
För att stödja den fylogenetiska teorin visade Baylor-teamet att AP129-mutationen endast inträffade i neuropilingenen (NP) och inte i kontrollgenen (TCI). Detta indikerar att ursprunget till Alzheimers sjukdom är gemensamma medlemmar i samma familj men en annan, det vill säga sjukdomens ursprung är i en avlägsen orsak, säger Altmann. “Smarta människor kontra mindre smarta människor – eller kan vi spela lite strålning? Genen som påverkar vätskeintelligens kan vara dysfunktionell vid Alzheimers sjukdom. Det är en återgång till Albert Einstein.
Wainford kallade AP129-mutationen som en avvikelse och sa: “Det är också viktigt att komma ihåg att detta är en genetisk försämring, inte en neurologisk störning. Faktum är att det kan hjälpa till att förklara hur Alzheimers utvecklas, “bara att erkänna lagets framsteg var “lite försiktig” i påståenden om att Alzheimers kan vara associerad med en dysfunktionell AP129-gen.
Där det passar in i biblioteket.
Som den sedan länge etablerade Alzheimers sjukdomsklass som en genetisk familjestruktur pekar Watkins-Bakoch och Altmann på AP129 som bevis för en underart, sannolikt från Afrika, som bidrar till Alzheimers. Under ett mikroskop uppvisar ALD inte de neurotoxiska mutationerna som finns hos Alzheimers patienter och kan vara mycket yngre än vad som annars skulle vara fallet, säger forskarna.
“En trolig förklaring är att ALD kallades en tidig myeloisk leukemi eller tidig typ av leukemi tidigt i livet”, säger Altmann. “Trots detta vet vi att ALD började förändras hos denna patient när hon växte upp i USA, vilket kunde ha gjort ALD mer malign.”
Alzheimers sjukdom drabbar 10 till 15 miljoner amerikaner och den genomsnittliga livslängden är bara cirka 35 år år 2018 – det vill säga ungefär varaktigheten av Rand Paul, senatens högst rankade republikan, som dog i mars i år. Sjukdomen kan leda till fysiska funktionshinder, ökad psykisk hälsoklyfta, bland annat mellan dem som redan har börjat utveckla Alzheimers och de som ännu inte har utvecklat neuropatologier.
Enligt Alzheimers Foundation finns AP129-mutation i generna för kokain och temozolomid, läkemedel som används för att behandla epilepsi och migrän. Dessa läkemedel hotas av selektionstrycket som rör sig mot Aricept, (relaterat känt som lovastatin), en syntetisk terapi som vanligtvis