Depozitele patologice de plăci de amiloid-β și încâlciri de tau în creier sunt probabil cele mai cunoscute caracteristici ale bolii Alzheimer. Cu toate acestea, Alzheimer-ul implică și diverse patologii legate de metabolism, cum ar fi modificări în metabolismul glucozei, funcția mitocondrială, homeostazia lipidelor și glicozilarea N-legată, o reacție în care un carbohidrat complex (un glican) este atașat la o proteină.
Glicanii N-legați au fost descoperiți că contribuie la stabilitatea proteinelor, comunicarea intercelulară și semnalizarea imună și reglează bariera hemato-encefalică. Studii anterioare au raportat o legătură între modificările modelelor de glicozilare și tulburările neurologice și au sugerat schimbări în glicozilarea în boala Alzheimer. De asemenea, s-a constatat că glicozilarea influențează modificările post-translaționale și agregarea tau și ar putea altera compoziția și eliminarea plăcilor de amiloid-β.
Autorii acestui studiu s-au aprofundat în acest subiect și au folosit progresele în tehnologiile -omics pentru a elucida rolul glicozilării în boala Alzheimer.
Avansurile în tehnicile de laborator le-au permis cercetătorilor să efectueze metabolomice spațiale, lipidomice și glicomice (tehnici care permit examinarea cuprinzătoare a metabolitilor, lipidilor și glicanilor) pe mostre de cortex frontal de la pacienți decedați cu boala Alzheimer și de la donatori sănătoși. „Această tehnologie ne permite să examinăm mii și mii de molecule create atunci când organismul descompune alimente sau medicamente și să descoperim căi intricate care altfel ar rămâne ascunse,” a declarat autorul principal Ramon Sun, Ph.D., director al Centrului pentru Cercetarea Biomoleculelor Spațiale Avansate și director asociat pentru inovație al Institutului Creierului McKnight al UF.
În timp ce au observat modificări specifice bolii Alzheimer în analizele metabolomice și lipidomice, diferențele care le-au atras cel mai mult atenția au fost în abundanța glicanilor, care era semnificativ crescută atât în regiunile de substanță albă, cât și în cele de substanță cenușie la mostrele de la pacienții cu boala Alzheimer.
Hiper-glicozilarea observată în creierele umane a fost de asemenea observată la două modele de șoareci de boala Alzheimer. Aceste experimente au descoperit că acele modificări erau specifice regiunii cerebrale și afectau preferențial regiunile cerebrale asociate cu memoria, procesarea cognitivă și neuroinflamația.
Experimentele ulterioare în modele umane și de șoareci au descoperit că creșterea glicozilării a fost rezultatul unei creșteri a biosintezei glicanilor în loc de o reducere a degradării și reciclării, și că hiper-glicozilarea în boala Alzheimer „implică predominant o creștere a modificărilor de glicozilare pe glicoproteinele preexistente în loc de apariția de proteine glicozilate noi”.
În plus, cercetătorii au identificat neuroni ca populația celulară predominantă.
Sursa informatiei: https://www.lifespan.io
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
