Hauptursache für altersbedingten Gedächtnisverlust entdeckt

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sie einen Proteinmangel im Gehirn entdeckt haben, der eine Hauptursache für altersbedingten Gedächtnisverlust ist, so eine Studie, die online im Journal veröffentlicht wurde Wissenschaft Translationale Medizin.

Die Forscher vom Columbia University Medical Center (CUMC) sagen, diese Entdeckung bietet die "stärksten kausalen Beweise", dass altersbedingte Gedächtnisverlust und Alzheimer-Krankheit individuell erkennbare Bedingungen sind.

Die Studie, die an postmortalen menschlichen Gehirnzellen und Mäusen durchgeführt wurde, zeigte, dass der Hippocampus im Gehirn - eine Region, die eine wichtige Rolle im Gedächtnis spielt - kein Protein namens RbAp48 bei Personen mit altersbedingtem Gedächtnisverlust aufweist.

Das Ergebnis legt nahe, dass ein Mangel dieses Proteins eine Ursache für Gedächtnisverlust ist, aber noch wichtiger ist, dass die Forscher sagen, dass diese Form des Gedächtnisverlustes reversibel ist.

Sie begannen mit der Durchführung dieser aktuellen Studie, um direkte Beweise dafür zu finden, dass die Alzheimer-Krankheit ein völlig anderer Zustand als altersbedingter Gedächtnisverlust ist.

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Alzheimer-Krankheit das Gedächtnis einer Person durch Beeinflussung des entorhinalen Cortex (EC) im Gehirn beeinträchtigt. Die EC ist eine Region, die wichtige Wege zum Hippocampus bietet.

Laut den Autoren der Studie wurde angenommen, dass altersbedingte Gedächtnisverlust ein frühes Anzeichen von Alzheimer war, aber sie fügen hinzu, dass jüngste Erkenntnisse zeigen, dass altersbedingter Gedächtnisverlust ein separater Prozess ist, der den Gyrus dentatus (DG) beeinflusst. Dies ist eine Subregion im Hippocampus, die direkten Input von der EG hat.

RbAp48-Gen entdeckt

Für die Studie führten die Forscher Microarray (Genexpression) -Analysen von postmortalen Gehirnzellen aus dem Gyrus dentatus von acht Menschen im Alter von 33 bis 88 durch, die alle frei von Gehirnerkrankungen waren.

Als Kontrolle analysierten sie auch Gehirnzellen aus dem entorhinalen Kortex, da die EC-Hirnstruktur vom Altern unbeeinflusst ist, sagen die Forscher.

Daraus wurden 17 Kandidatengene gefunden, die im DG mit dem Altern in Verbindung gebracht werden können. Das Gen RbAp48 zeigte die signifikantesten Veränderungen, wobei sich seine Expression verschlechterte, wenn die Versuchspersonen älter wurden.

Der nächste Schritt beinhaltete die genetische Inhibierung des RbAp48-Gens in den Gehirnen gesunder junger Mäuse. Die Mäuse zeigten die gleiche Form von Gedächtnisverlust, wenn sie durch Objekterkennungs- und Wasserlabyrinth-Speichertests getestet wurden. Ihr Gedächtnis kehrte jedoch zu einem normalen Zeitpunkt zurück, wenn das RbAp48-Gen ausgeschaltet war.

Funktionelle MRI (fMRI) Scans wurden an Mäusen durchgeführt, die das RbAp48-Gen hatten, das einen spezifischen Effekt in der DG zeigte, ähnlich dem Effekt, der bei fMRI-Scans von gealterten Mäusen, Affen und Menschen beobachtet wurde, so die Forscher.

Sie fügen hinzu, dass die Wirkung des Gens auf die DG auch Defekte in molekularen Mechanismen zeigte, die normalerweise bei alten Mäusen gefunden werden. Wiederum, als das RbAp48-Gen ausgeschaltet wurde, kehrte das DG-Profil, das in den fMRI-Scans gezeigt wurde, zurück und die molekularen Mechanismen normalisierten sich wieder.

Dr. Eric Kandel, Co-Direktor des Mortimer B. Zuckerman Mid Gehirn-Verhaltens-Institut der Columbia University, sagt:

"Unsere Studie liefert überzeugende Beweise dafür, dass altersbedingter Gedächtnisverlust neben Alzheimer ein eigenständiges Syndrom ist.

Zusätzlich zu den Implikationen für die Studie, Diagnose und Behandlung von Gedächtnisstörungen haben diese Ergebnisse Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit. "

Altersbedingter Gedächtnisverlust "reversibel"

Die Forscher führten ein weiteres Experiment mit viralem Gentransfer durch, um die Expression von RbAp48 im DG der gealterten Mäuse zu erhöhen.

Ergebnisse von Gedächtnistests zeigten, dass dies das Gedächtnis der Mäuse verbesserte, und sie zeigten sogar Ergebnisse, die mit denen der jungen Mäuse vergleichbar waren.

Dr. Kandel sagt, dass die Tatsache, dass sie in der Lage waren, altersbedingten Gedächtnisverlust bei Mäusen umzukehren, sehr ermutigend ist.

"Natürlich ist es möglich, dass andere Veränderungen in der DG zu dieser Form des Gedächtnisverlustes beitragen", fügt er hinzu.

"Aber zumindest zeigt es, dass dieses Protein ein wichtiger Faktor ist, und es spricht dafür, dass der altersbedingte Gedächtnisverlust auf eine funktionelle Veränderung in Neuronen zurückzuführen ist. Anders als bei Alzheimer gibt es keinen signifikanten Verlust von Neuronen. "

Mögliche Ziele für therapeutische Interventionen

Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse dieser Studie darauf hindeuten, dass das RbAp48-Protein durch einen Signalweg im Gehirn namens PKA-CREB1-CBP funktioniert. Aus früheren Studien wurde gefunden, dass dieser Weg für altersbedingten Gedächtnisverlust bei den Mäusen wichtig ist.

Die Autoren der Studie sagen, dass, wenn dieser Weg zusammen mit dem RbAp48-Protein "verbessert" werden könnte, diese Ziele für "therapeutische Interventionen" sein könnten.

"Ob diese Verbindungen beim Menschen funktionieren werden, ist nicht bekannt. Aber der breitere Punkt ist, dass man, um effektive Interventionen zu entwickeln, zuerst das richtige Ziel finden muss", sagt Dr. Scott Small, Direktor des Alzheimer Research Centers bei CUMC.

"Jetzt haben wir ein gutes Ziel, und mit der Maus, die wir entwickelt haben, haben wir eine Möglichkeit, Therapien zu untersuchen, die wirksam sein könnten, sei es Arzneimittel, Nutraceuticals oder körperliche und kognitive Übungen."

Dr. Small fügt hinzu, dass es eine Menge "Handwringen" über das Versagen von Medikamentenversuchen gegeben hat, basierend auf Ergebnissen von Mausmodellen von Alzheimer. Aber er sagt, diese Studie ist anders:

"Alzheimer tritt nicht natürlich in der Maus auf. Hier haben wir altersbedingten Gedächtnisverlust bei der Maus verursacht, und wir haben gezeigt, dass er für das Altern des Menschen relevant ist."

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