Cum Genele de Risc pentru Alzheimer Rescriu Circuitele Cerebrale cu Decenii înainte de Apariția Simptomelor

O cercetare recentă realizată de Institutul Gladstone și publicată în revista Nature Aging arată că efectele genei APOE4 se manifestă mult mai devreme decât se credea anterior. Studiul indică faptul că schimbări subtile, dar importante, în activitatea cerebrală au loc cu mult înainte de debutul pierderii memoriei, oferind astfel o fereastră pentru intervenții timpurii.

Boala Alzheimer este de obicei diagnosticată după apariția simptomelor cognitive, dar dovezi tot mai numeroase sugerează că procesul bolii începe cu decenii mai devreme. Noul studiu completează această imagine, demonstrând că circuitele cerebrale ale tinerilor purtători ai genei APOE4 funcționează deja diferit.

„Am descoperit schimbări fundamentale în circuitele cerebrale la șoarecii tineri care încă aveau capacități normale de învățare și memorie, și important, aceste schimbări anticipau dezvoltarea deficitelor cognitive la vârste mai înaintate,” a declarat Misha Zilberter, doctor în filosofie și cercetător principal la Gladstone.

Cercetătorii au observat o activitate neuronală crescută în hipocamp, o regiune cerebrală esențială pentru învățare și memorie. Modele similare de hiperactivitate au fost raportate la purtătorii umani ai genei APOE4, chiar înainte de apariția simptomelor clinice.

Potrivit oamenilor de știință, acest lucru sugerează că riscul de Alzheimer nu este doar o chestiune de degenerare în stadiu tardiv, ci poate implica schimbări pe termen lung în modul în care sunt configurate și funcționează circuitele cerebrale.

Pentru a înțelege ce determină această hiperactivitate timpurie, echipa a examinat celulele cerebrale individuale. Au descoperit că neuronii din regiuni cheie ale hipocampului erau fizic mai mici la purtătorii de APOE4 comparativ cu cei care aveau varianta APOE3, asociată cu un risc mai scăzut.

Deși poate părea o diferență structurală minoră, aceasta are consecințe funcționale. Neuronii mai mici sunt activați mai ușor, ceea ce înseamnă că răspund mai rapid la stimuli. Această sensibilitate crescută poate duce la o hiperactivitate persistentă în cadrul circuitelor neuronale.

Pe termen lung, acest dezechilibru poate stresa creierul și contribui la declinul gradual observat în boala Alzheimer.

Până acum, cercetătorii credeau că efectele APOE4 erau determinate în principal de astrocite, celulele de suport din creier care produc cea mai mare parte a proteinei APOE. Cu toate acestea, noile descoperiri contestă această presupunere.

Echipa a descoperit că efectele perturbatoare asupra activității cerebrale erau legate de APOE4 produs direct de neuroni. Când APOE4 a fost eliminat din neuroni, dimensiunea și activitatea lor au revenit la normal. Înlăturarea sa din astrocite, în schimb, a avut un efect redus.

Această schimbare în înțelegere reorientează atenția către neuroni ca fiind principalii factori ai proceselor timpurii ale bolii, în loc să fie victime pasive ale disfuncției înconjurătoare.

Sursa: Inside Precision Medicine