Alzheimerin tautiin liittyy kahdenlaista neuropatologiaa: amyloidiplakkeja sekä tau-aggregaatteja, eli hermosoluihin säiekimpuiksi kertynyttä tau-proteiinia. Aivoplakeiksikin kutsutut amyloidiplakit ovat näistä tunnetumpia, mutta taun merkitys taudin etenemisessä on vähintään yhtä tärkeä.
– Vaikuttaa siltä, että Alzheimerin taudissa amyloidia alkaa kertyä aivoihin ensin, mutta oireita alkaa esiintyä vasta kun amyloidipatologia laukaisee aivoissa tau-patologian, jolloin hermosolukuolema ja synapsikato kiihtyvät, sanoo dosentti Henri Huttunen Helsingin yliopiston Neurotieteen tutkimuskeskuksesta (HiLIFE-yksikkö).
– Taun kertyminen näyttäisi olevan se todella haitallinen osa sairautta.
Myös terveissä hermosoluissa esiintyy tauta, mutta Alzheimerin taudin kannalta merkittävä on väärin laskostuneen, patologisen taun kertyminen.
Uusi tutkimus paljastaa, miten tau-aggregaatit siirtyvät solusta toiseen
Aiemmin ajateltiin, että tau-kertymät pääsevät solun ulkopuolelle vasta solun kuollessa, mutta viime vuosina on alettu ymmärtää, että tau-patologia voi edetä sairaasta solusta terveeseen. Molekyylitason mekanismeja, joiden avulla tau pääsee solukalvon läpi ei ole kuitenkaan aiemmin ymmärretty.
Henri Huttusen ja Riikka-Liisa Urosen tutkimusryhmän tuoreen, Cell Reports -tiedelehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan vahingollisen taun kertyminen laukaisee muuten äärimmäisen hyvin säädellyllä solukalvolla varaventtiilimekanismin.
– Tau-proteiinin säätelymekanismien pettäessä sitä päätyy solun tukirangan sijaan solukalvolle. Solukalvon kolesterolirikkailla lipidilautoilla näyttäisi olevan keskeinen rooli tässä taun erittymismekanismissa, Huttunen sanoo.
Tutkimuksessa käytettiin viljeltyjä hermosoluja sekä räätälöityjä reportteriproteiineja, joiden avulla taun liikkeitä soluista toiseen pystyttiin seuraamaan tarkasti.
Normaalisti solukalvo pitää solun sisäiset ja ulkoiset osat visusti erillään. Se on rasvakelmu, josta mm. välittäjäaineet ja hormonit pääsevät läpi vain tarkoin säädellysti.
Löytö mahdollistaa uudenlaisen lääkekehityksen muistisairauksiin
Lääkekehityksen näkökulmasta löytö esittelee uudenlaisen mekanismin, johon lääkemolekyylit voidaan kohdentaa. Taun ja amyloidin kertymistä aivo-selkäydinnesteeseen ja aivoihin käytetään jo nyt sairauksien diagnostiikassa.
Taun liikkumiseen liittyvää molekyylitason tietoa voidaan mahdollisesti hyödyntää Alzheimerin taudin ja muiden tauopatioiksi kutsuttujen sairauksien etenemisen hidastamisessa.
Tau-proteiiniaggregaattien kertymistä esiintyy myös muissa hermorappeumasairauksissa, kuten aivojen etulohkon dementioissa, joissa ei esiinny lainkaan amyloidiplakkeja.
– Tällä hetkellä voidaan ainoastaan hoitaa näiden sairauksien oireita, joten taudin etenemistä hidastavan hoidon kehittäminen on tärkeä tavoite, Huttunen sanoo.
Huttusen johtamassa tutkimuksessa on jo havaittu, että solukalvot olivat herkkiä manipuloinnille ja erityisen hyvin taun etenemistä solukalvon läpi estävät omega-3-rasvahapot.
Hermosolujen kalvoissa on omega-3-rasvahappoja paljon enemmän kuin muissa soluissa, ja niiden merkityksestä aivojen terveydelle on epidemiologista näyttöä, joka näkyy ravitsemussuosituksissa.
– Kun soluviljelmiin lisättiin DHA omega-3-rasvahappoa, taun poistuminen solusta romahti. Ilmeisesti omega-3-rasvahapot muokkaavat solukalvon rakennetta tau-aggregaatteja läpäisemättömäksi, jolloin proteiini jäi solun sisään, Huttunen sanoo.
Alkuperäinen julkaisu:
Merezhko et al. Secretion of Tau via an unconventional non-vesicular mechanism, Cell Reports, DOI: 10.1016/j.celrep.2018.10.078.
Yhteystiedot:
Henri Huttunen, henri.huttunen@helsinki.fi, puh. 044 275 0672
Riikka-Liisa Uronen, riikka-liisa.uronen@helsinki.fi, puh. 050 545 9108