Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Reaktif astrosit-nöron etkileşiminin PET görüntülemesi, teşhis ve tedavide potansiyel bir atılım sunarak Alzheimer hastalığı patolojisine dair yeni bilgiler ortaya koyuyor. Son zamanlarda, Temel Bilimler Enstitüsü bünyesindeki Biliş ve Sosyallik Merkezi Direktörü C. Justin LEE liderliğindeki Güney Koreli bilim adamlarından oluşan bir ekip, Alzheimer Hastalığının hem teşhisinde hem de tedavisinde devrim yaratabilecek yeni bir keşif yaptı. Grup, beyindeki astrositlerin yüksek seviyelerde asetat aldığı ve onları tehlikeli reaktif astrositlere dönüştürdüğü bir mekanizma gösterdi. Daha sonra astrosit-nöron etkileşimlerini doğrudan gözlemlemek için bu mekanizmadan yararlanan yeni bir görüntüleme tekniği geliştirmeye devam ettiler.

Demansın başlıca nedenlerinden biri olan Alzheimer hastalığının (AD) beyindeki nöroinflamasyon ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Geleneksel nörobilim, amiloid beta plaklarının neden olduğuna uzun zamandır inansa da bu plakları hedef alan tedaviler, Alzheimer hastalığının tedavisinde veya ilerlemesini yavaşlatmada çok az başarılı olmuştur. Öte yandan, Direktör C. Justin LEE, reaktif astrositlerin Alzheimer hastalığının arkasındaki asıl suçlu olduğuna dair yeni bir teorinin savunucusu olmuştur. AD'de nöroinflamasyonun ayırt edici özelliği olan reaktif astrogliosis, genellikle nöronal dejenerasyon veya ölümden önce gelir.

Lee'nin araştırma ekibi, son zamanlarda, astrositlerde bir üre döngüsünün varlığını da doğruladılar ve aktive edilmiş üre döngüsünün demansı desteklediğini gösterdiler. Bununla birlikte, reaktif astrositlerin klinik önemine rağmen, bu hücreleri klinik düzeyde gözlemleyebilen ve teşhis edebilen beyin nörogörüntüleme probları henüz geliştirilmemiştir. Bu son araştırmada, Lee'nin ekibi AD hastalarında nöronal metabolizmadaki değişiklikleri görselleştirmek için radyoaktif asetat ve glikoz probları (11C-asetat ve 18F-FDG) ile pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntüleme kullandı.

Ayrıca, sirkenin ana bileşeni olan asetatın, putrescine ve GABA üretimini indükleyen ve bunamaya yol açan reaktif astrogliosis'i teşvik etmekten sorumlu olduğunu gösterdiler. İlk olarak, araştırmacılar, reaktif astrositlerin hem reaktif astrogliosis hem de AD kemirgen modellerinde yükseltilmiş monokarboksilat taşıyıcı-1 (MCT1) yoluyla aşırı derecede asetat aldığını gösterdi. Artan asetat alımının reaktif astrogliosis ile ilişkili olduğu ve AD'de iyi bilinen bir toksin proteini olan amiloid-beta mevcut olduğunda anormal astrositik GABA sentezini arttırdığı keşfedildi. Dr. YUN Mijin, "Reaktif astrositler, normal duruma kıyasla aşırı derecede asetat alan metabolik anormallikler gösterdi. Asetatın astrositik inflamatuar yanıtları teşvik etmede önemli bir rol oynadığını bulduk." dedi.

RYU Hoon, "Asetatın sadece astrositler için bir enerji kaynağı olarak hareket etmediğini, aynı zamanda reaktif astrogliozu kolaylaştırdığını göstererek, beyin hastalıklarında reaktif astrogliozu indükleyen yeni bir mekanizma önerdik." şeklinde konuştu.

Şimdiye kadar, amiloid beta'nın (Aβ) AD'nin ana nedeni olduğundan şüpheleniliyordu ve bu nedenle demans araştırmalarının çoğunun ana odak noktası oldular. Ne yazık ki, Aβ'yı hedef alan PET görüntüleme, hastaların teşhisinde sınırlamalara sahipti ve onu AD tedavisi için bir hedef olarak ortadan kaldırmayı amaçlayan ilaçların şimdiye kadar başarısız oldu. Bununla birlikte, bu çalışma AD'nin erken teşhisi için bize 11C-asetat ve 18F-FDG PET görüntülemeyi kullanma konusunda yeni bir olasılık sunuyor. Ek olarak, asetat ve MCT1 taşıyıcı yoluyla yeni keşfedilen reaktif astrogliosis mekanizması, AD tedavisi için yeni bir hedef önermektedir.

Makale: academic.oup.com