Încurcăturile de proteine ​​Tau pot prezice locuri de degenerare a creierului în Alzheimer

Imagistica cerebrală a „încurcăturilor” proteinei tau prezice localizarea viitoarei atrofii cerebrale la pacienții cu Alzheimer cu un an sau mai mult în avans, potrivit unui nou studiu.

În schimb, localizarea „plăcilor” amiloide, care au fost în centrul cercetării și dezvoltării medicamentelor Alzheimer de zeci de ani, s-a dovedit a fi de puțin folos în prezicerea modului în care s-ar desfășura daunele pe măsură ce boala progresează, potrivit oamenilor de știință de la Universitatea din California San Francisco Memory and Aging Center.

Rezultatele susțin recunoașterea tot mai mare a faptului că Tau determină degenerarea creierului în boala Alzheimer mai direct decât proteina amiloidă, potrivit cercetătorilor.

De asemenea, demonstrează potențialul dezvoltat recent de tomografie cu emisie de pozitroni pe bază de tau (PET), tehnologia de imagistică a creierului pentru a accelera studiile clinice Alzheimer și pentru a îmbunătăți îngrijirea individualizată a pacientului, spun ei.

„Potrivirea dintre răspândirea tau și ceea ce s-a întâmplat cu creierul în anul următor a fost cu adevărat izbitoare”, a spus neurologul Gil Rabinovici, MD, Edward Fein și Pearl Landrith Distinct Professor in Memory and Aging, lider al programului de imagistică PET de la Centrul de memorie și îmbătrânire UCSF și autor principal al lucrării.

„Imaginea PET Tau a prezis nu numai câtă atrofie vom vedea, ci și unde se va întâmpla. Aceste predicții au fost mult mai puternice decât orice am reușit să facem cu alte instrumente de imagistică și se adaugă dovezilor că tau este un factor principal al bolii ".

Cercetătorii Alzheimer au dezbătut multă vreme importanța relativă a plăcilor amiloide și a încurcăturilor tau - două tipuri de grupuri de proteine ​​pliate greșit, observate în studiile post-mortem ale creierului pacienților, identificate pentru prima dată de cercetătorul german Dr. Alois Alzheimer la începutul secolului al XX-lea. Timp de decenii, „tabăra amiloidă” a dominat, ducând la eforturi multiple de profil înalt pentru a încetini Alzheimer cu medicamente care vizează amiloidul, toate cu rezultate dezamăgitoare sau mixte.

Mulți cercetători analizează acum o a doua privire asupra proteinei tau, odată respinsă ca pur și simplu o „piatră funerară” care marchează celulele pe moarte și investighează dacă tau poate fi, de fapt, un factor important biologic al bolii.

Spre deosebire de amiloid, care se acumulează pe scară largă în creier, uneori chiar și la persoanele fără simptome, autopsiile pacienților cu Alzheimer au arătat că tau este concentrat exact acolo unde atrofia creierului este cea mai severă și în locațiile care ajută la explicarea diferențelor în simptomele pacienților, cum ar fi în zonele legate de limbă vs. regiunile legate de memorie.

„Nimeni nu se îndoiește că amiloidul joacă un rol în boala Alzheimer, dar din ce în ce mai multe descoperiri tau încep să schimbe modul în care oamenii se gândesc la ceea ce provoacă de fapt boala”, a explicat Renaud La Joie, Ph.D., cercetător postdoctoral în Rabinovici. În Vivo Molecular Neuroimaging Lab și autor principal al noului studiu. Cu toate acestea, uitându-ne doar la țesutul cerebral postmortem, a fost greu să dovedim că încurcăturile tau provoacă degenerescența creierului și nu invers.

„Unul dintre obiectivele cheie ale grupului nostru a fost dezvoltarea de instrumente de imagistică a creierului neinvazive care să ne permită să vedem dacă localizarea acumulării de tau la începutul bolii prezice o degenerare cerebrală ulterioară”.

În ciuda îndoielilor timpurii pe care tau le-ar putea fi imposibil de măsurat în creierul viu, oamenii de știință au dezvoltat recent o moleculă injectabilă numită flortaucipir - în curs de examinare de către FDA - care se leagă de tau pliat greșit în creier și emite un semnal radioactiv ușor care poate fi preluat prin scanări PET.

Pentru studiu, La Joie a recrutat 32 de participanți cu boală Alzheimer în stadiu clinic timpuriu prin intermediul Centrului de memorie și îmbătrânire UCSF, toți primind scanări PET folosind două trasoare diferite pentru a măsura nivelurile de proteină amiloidă și proteină tau în creier. Participanții au primit, de asemenea, scanări RMN pentru a-și măsura integritatea structurală a creierului, atât la începutul studiului, cât și din nou în vizitele de urmărire, unul sau doi ani mai târziu.

Cercetătorii au descoperit că nivelurile globale de tau din creierul participanților la începutul studiului au prezis cât de multă degenerare va avea loc până la momentul vizitei de urmărire, în medie 15 luni mai târziu. Modelele de acumulare a tau au prezis atrofia ulterioară în aceleași locații cu o precizie de peste 40%, conform concluziilor studiului. În schimb, scanările PET amiloid inițiale au prezis corect doar 3% din degenerarea creierului viitoare, au descoperit cercetătorii.

„Văzând că acumularea tau prezice unde va avea loc degenerarea ne susține ipoteza că tau este un factor cheie al neurodegenerării în boala Alzheimer”, a spus La Joie.

Scanările PET au arătat că participanții mai tineri la studiu au avut un nivel global mai ridicat de tau în creier, precum și o legătură mai puternică între tau de bază și atrofia creierului ulterioară, comparativ cu participanții mai în vârstă. Acest lucru sugerează că alți factori - probabil alte proteine ​​anormale sau leziuni vasculare - pot juca un rol mai mare în boala Alzheimer cu debut tardiv, spun cercetătorii.

Rezultatele se adaugă speranțelor că medicamentele care vizează tau în curs de studiu ar putea oferi beneficii clinice pacienților prin blocarea acestui factor cheie al neurodegenerării în boală. În același timp, capacitatea de a utiliza PET tau pentru a prezice degenerarea cerebrală ulterioară ar putea permite o îngrijire mai personalizată a demenței și ar putea accelera studiile clinice în curs, potrivit cercetătorilor.

„Unul dintre primele lucruri pe care oamenii vor să știe atunci când aud un diagnostic de boală Alzheimer este pur și simplu ceea ce viitorul le depinde pentru ei sau pentru cei dragi. Va fi o lungă estompare a memoriei sau un declin rapid în demență? Cât timp va putea pacientul să trăiască independent? Vor pierde abilitatea de a vorbi sau de a se deplasa singuri? Acestea sunt întrebări la care nu putem răspunde în prezent, cu excepția celor mai generali termeni ”, a spus Rabinovici. Acum, pentru prima dată, acest instrument ne-ar permite să le oferim pacienților o idee despre ce să se aștepte, dezvăluind procesul biologic care stă la baza bolii lor.

Cercetătorii au spus că anticipează, de asemenea, că abilitatea de a prezice atrofia creierului viitoare bazată pe imagistica PET tau va permite studiilor clinice Alzheimer să evalueze rapid dacă un tratament experimental poate modifica traiectoria specifică prezisă pentru un pacient individual, ceea ce este în prezent imposibil din cauza variabilitatea modului în care boala progresează de la individ la individ.Astfel de perspective ar putea face posibilă ajustarea dozelor sau trecerea la un alt compus experimental dacă primul tratament nu afectează nivelul tau sau nu modifică traiectoria de atrofie a creierului prevăzută de un pacient, explică ei.

„PET-ul Tau ar putea fi un instrument extrem de valoros de medicină de precizie pentru viitoarele studii clinice”, a spus Rabinovici. Abilitatea de a urmări sensibil acumularea tau la pacienții vii ar permite pentru prima dată cercetătorilor clinici să caute tratamente care pot încetini sau chiar preveni tiparul specific de atrofie a creierului prezis pentru fiecare pacient.

Studiul a fost publicat în Știință Medicina Translațională.

Sursa: Universitatea din California, San Francisco (UCSF)

Fotografie: