Rzadka mutacja genetyczna może chronić przed chorobą Alzheimera

Typowe dla Alzheimera zmiany w mózgu zdiagnozowano u mężczyzny z Kolumbii, kiedy miał zaledwie 40 lat. Jednak objawy zewnętrzne choroby, takie jak pogorszenie funkcji poznawczych, wystąpiły u niego dopiero 27 lat później. Naukowcy doszli do wniosku, że jego odporność wynikała z mutacji genu, który koduje białko zwane reeliną. Wyniki prac zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie "Nature Medicine" (DOI: 10.1038/s41591-023-02318-3).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Badania nad mutacjami powodującymi występowanie choroby Alzheimera u osób w średnim wieku prowadzi od niemal 40 lat zespół naukowców pod kierownictwem neurologa Francisco Lopery z Uniwersytetu Antioquia w Medellin. Analizy obejmują ok. 6 tys. mieszkańców regionu Antioquia w Kolumbii, gdzie na Alzheimera zapadają bardzo młode osoby, niektóre mające zaledwie 40 lat. Zmiany powodujące wczesną zachorowalność na Alzheimera nazywa się "mutacjami Paisa" od występującego często na tamtym obszarze nazwiska.

Ostatnie analizy wykazały, że w mózgu 40-letniego Kolumbijczyka wystąpiły typowe zmiany towarzyszące Alzheimerowi. Organ uległ atrofii i był obciążony klasycznymi, molekularnymi cechami choroby: dużą liczbą lepkich grudek białka znanych jako blaszki amyloidowe oraz splątanymi węzłami innego białka zwanego tau. Podobne zmiany zazwyczaj obserwowane są u osób z ciężką demencją. Jednak w tym przypadku funkcje poznawcze mężczyzny nie pogorszyły się przez 27 lat.

Naukowcy postanowili zbadać DNA mężczyzny. Okazuje się, że był on nie tylko nosicielem genu odpowiedzialnego za wczesne występowanie choroby Alzheimera. Kolumbijczyk posiadał również mutację genu odpowiedzialnego za produkcję reeliny – białka występującego głównie w mózgu, gdzie odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie neuronów.

W małej części mózgu, gdzie neurony są zaangażowane w procesy związane z pamięcią i nawigacją, mężczyzna miał bardzo niski poziom białka tau. Badacze twierdzą, że ten obszar zwykle bardzo szybko ulega chorobie. W opisywanym przypadku tak się jednak nie stało.

Naukowcy wciąż wiedzą niewiele na temat roli reeliny w chorobie Alzheimera. Jednak eksperymenty na zwierzętach przeprowadzone przez zespół Lopery wykazały, że zmutowana forma reeliny powstrzymywała białka tau przed wiązaniem się z neuronami w mózgach myszy.

– To bardzo ważna nowa droga w poszukiwaniu terapii dla chorych na Alzheimera – mówi neurobiolog Catherine Kaczorowski z University of Michigan, która nie była zaangażowana w badania.

Naukowcy mają nadzieję, że odkryją sposób, w jaki reelina wchodzi w interakcje z białkami odpowiedzialnymi za Alzheimera i chroni neurony. Mogłoby to doprowadzić do opracowania terapii zwiększającej odporność u wszystkich chorych, nie tylko u osób z mutacją genu.

W najnowszym badaniu Lopera wraz ze współpracownikami przeanalizowali dane kliniczne i genetyczne od około 1200 osób. Dzięki temu zidentyfikowali niezwykle rzadką mutację genu kodującego reelinę u mężczyzny, który opierał się objawom choroby przez 27 lat. Jego siostra nie posiadała tej mutacji i zmarła wiele lat wcześniej.

W 2019 r. Lopera opisał przypadek kobiety będącej nosicielką mutacji Paisa, która nie wykazywała żadnych oznak pogorszenia funkcji poznawczych aż do 70. roku życia. Oznacza to, że opierała się chorobie przez ponad 30 lat. Badania wykazały, że ona również miała niezwykle niski poziom tau w mózgu. Jednak jej odporność na Alzheimera przypisano mutacji w innym genie, nazywanym APOE.

Naukowcy przypuszczają, że występowanie obu tych mutacji (APOE i reeliny) może wzajemnie się nakładać, prowadząc do wzmocnienia ochrony przed objawami Alzheimera. Badacze nie wykluczają jednak istnienia innych zmian genetycznych dających ochronę przed chorobą. Mają też nadzieję na opracowanie nowych terapii, które wykorzystując reelinę zwiększą odporność chorych na Alzheimera i spowolnią rozwój choroby.

Źródło: Science Alert, Public Domain Pictures/ CC0