Почти 50 процентов всех форм деменции, включая болезнь Альцгеймера, начинаются с расстройства самых маленьких кровеносных сосудов в мозгу и их защитных «камерах привратника», по данным Медицинской школы Keck исследования USC.Та катастрофа вызывает отказ связи, названный маленькой болезнью сосудов. У многих людей с той болезнью также есть болезнь белого вещества, стирание жирного миелина, который позволяет нейронам передавать сообщения в мозговой сети. В модели животных исследователи нашли, что мозговое ухудшение, связанное с деменцией, может начаться как рано 40 в людях.
Больше 25 лет ученые знали, что болезнь белого вещества препятствует способности человека изучить или помнить новые вещи, замедляет взгляды и заставляет людей падать чаще должные уравновесить проблемы. Они определили связь между хромыми маленькими кровеносными сосудами при болезни мозгового и белого вещества, но не знали то, что начало тот процесс до сих пор.
«Многие ученые сосредоточили свое исследование болезни Альцгеймера в области наращивания токсичных крахмалистых и tau белков в мозгу, но это исследование и другие из моей лаборатории показывают, что проблема начинается ранее – с прохудившихся кровеносных сосудов в мозгу», сказал Берислав Злокович, ведущий автор исследования и держатель Мэри Хэйли и Селима Зилхи Чэра в Исследовании болезни Альцгеймера в Медицинской школе Keck.«Крах pericytes – клеток привратника, которые окружают самые маленькие кровеносные сосуды мозга – уменьшает структуру миелинового и белого вещества в мозгу.
Сосудистые дисфункции, включая сокращение кровотока и расстройство гематоэнцефалического барьера, начинают болезнь белого вещества».Роль, которую играет pericytesИсследование, опубликованное по своей природе Медицина 5 февраля, объясняет, что pericytes играют решающую роль в здоровье белого вещества и болезни через фибриноген, белок, который циркулирует в крови. Фибриноген развивает тромбы, таким образом, раны могут зажить.
Когда клетки привратника поставились под угрозу, нездоровая сумма фибриногена slinks в мозг, и вызывает белое вещество и мозговые структуры, включая аксоны (нервные волокна) и олигодендроциты (клетки, который производит миелин), чтобы умереть.Аксель Монтэйгн, первый автор исследования, сказал, что он и его коллеги первые, чтобы показать, что фибриноген – ключевой игрок в несвободном вырождении белого вещества.
Белок входит в мозг через прохудившийся гематоэнцефалический барьер.«Мы продемонстрировали, что управление уровнями фибриногена, в модели мыши, может полностью изменить или замедлить болезнь белого вещества, предвестника к деменции», сказал Монань, доцент исследования в физиологии и нейробиологии в Нейрогенетическом Институте Zilkha в Медицинской школе Keck.Деменция поражает 50 миллионов человек во всем мире и стоит миру приблизительно $818 миллиардов, по данным Всемирной организации здравоохранения.
Поскольку научно-исследовательский институт посвятил продвижению здоровья через продолжительность жизни, у USC есть больше чем 70 исследователей, посвященных профилактике, лечению и потенциальному лечению от болезни Альцгеймера и других форм деменции.Новый злодей, чтобы предназначатьсяИсследование нашло приблизительно на 50 процентов меньше клеток привратника и в три раза больше белков фибриногена в областях белого вещества водораздела в посмертных мозгах болезни Альцгеймера людей по сравнению со здоровыми мозгами.Понять, что происходило, USC-ведомое исследователей, изучило мышей, недостающих pericytes, и сравнило их с контрольной группой.
Используя метод МРТ развивалась Zlokovic Lab, они заметили, что 50 процентов увеличили утечку судна у мышей, которые было 36 – 48 недель, примерно эквивалент 70-летних людей. Модель животных копировала то, что ученые наблюдали в посмертных мозгах людей.
Таким образом, они бросили более близкий взгляд.Ученые также нашли уменьшенный мозговой кровоток и увеличили накопление фибриногена в мозгах мышей, несовершенных в клетках привратника. В 12 – 16 неделях у экспериментальных мышей было в 10 раз больше фибриногена в корпусе callosum по сравнению с контрольной группой.
Тот регион – центральный терминал транзита мозга что маршруты моторная, сенсорная и познавательная информация в их конечные пункты назначения.«Наши наблюдения предполагают, что, как только pericytes повреждены, кровоток в мозгу уменьшает как утечка, которая медленно становится забитой», сказала Анджелики Мария Николэкопулоу, co-first автор исследования и доцент исследования в физиологии и нейробиологии в Нейрогенетическом Институте Zilkha.На колесеИсследователям работали на мышах колесо, чтобы проверить их подкорковый отдел головного мозга, та же самая область, изученная в посмертных людях.
Сначала, у колеса были равномерно распределенные ступеньки. После двух недель ученые удалили некоторые ступеньки.
Когда экспериментальной группе было 12 – 16 недель, они достигли максимальной скорости, которая была приблизительно на 50 процентов медленнее, чем контрольная группа.«Мыши, несовершенные в pericytes, функционируют медленнее, потому что есть структурные изменения в их белом веществе и потере возможности соединения среди нейронов», сказал Злокович.Исследователи использовали методы МРТ распространения Zlokovic Lab, развитая, чтобы видеть то, что происходило в мозгу. Они видели изменения белого вещества в мышах уже в 12 – 16 неделях.
Теоретически, это означает, что болезнь белого вещества в людях могла начаться, когда им всего 40 лет, сказал Монань.«Pericytes поставились под угрозу вначале», сказал Монань. «Думайте о нем как о волосах, забивающих утечку со временем. Как только утечка забита, трещины начинают формироваться в ‘трубах’ или кровеносных сосудах мозга.
Драки белого вещества и мозговые связи разрушены. Это – начало деменции».
Тестирование ядаЧтобы подтвердить, что белки фибриногена токсичны к мозгу, исследователи использовали фермент, который, как известно, уменьшал фибриноген в крови и мозгу мышей.
Объем белого вещества у мышей возвратился к 90 процентам их нормального состояния, и связи белого вещества вернулись к 80-процентной производительности, найденное исследование.«Наше исследование предоставляет доказательство, что планирование для фибриногена и ограничение этих, которые белок вносит в мозгу, могут полностью изменить или замедлить болезнь белого вещества», сказал Злокович. «Это обеспечивает цель лечения, но больше исследования необходимо.
Мы должны выяснить правильный подход.«Возможно, сосредоточение на укреплении целостности гематоэнцефалического барьера может быть ответом, потому что Вы не можете устранить фибриноген из крови в людях. Этот белок необходим в крови.
Это просто, оказывается, токсично к мозгу».