Gen betrokken bij neuronale structuur en functie kan beschermen tegen de ziekte van Alzheimer

Overzicht: Overexpressie van KIF11, een gen geassocieerd met de structuur en functie van neuronen, voorkomt en beschermt tegen cognitieve achteruitgang in zowel muismodellen als mensen met de ziekte van Alzheimer. Het stimuleren van KIF11-expressie zou gunstig kunnen zijn bij het voorkomen van cognitieve achteruitgang en het stimuleren van leren en geheugen bij Alzheimerpatiënten.

Bron: Universiteit van Colorado

De overexpressie van een gen dat is gekoppeld aan celdeling en de structuur en functie van neuronen kan cognitieve achteruitgang bij zowel muizen als mensen met de ziekte van Alzheimer (AD) voorkomen en beschermen, volgens een nieuwe studie door wetenschappers van de Anschutz Medical Campus van de Universiteit van Colorado .

Het gen, Kinesin-5 of KIF11, doet dit ondanks de aanwezigheid van amyloïde bèta (Abeta), het hoofdbestanddeel van plaques in de hersenen van mensen met AD. Wetenschappers hebben zich traditioneel gericht op de plaques bij het zoeken naar behandelingen voor de dodelijke ziekte. In dit geval gingen ze om hen heen.

De studie werd vorige week online gepubliceerd in het tijdschrift iScience.

„Overexpressie van KIF11 bij muizen had geen invloed op de amyloïde niveaus in de hersenen“, zei de co-senior auteur Huntington Potter, PhD, hoogleraar neurologie en directeur van het Alzheimer en Cognition Center van de Universiteit van Colorado en van het Alzheimer-onderzoek aan de Linda Crnic Instituut voor Downsyndroom aan de University of Colorado School of Medicine.

“Toch waren ze cognitief nog steeds normaal ondanks de plaques. Dit is een van de beste aanwijzingen dat je cognitie kunt behouden zonder de plaques kwijt te raken.”

KIF11 is een motoreiwit dat vooral bekend staat om zijn rol bij mitose of celdeling in niet-neuronale cellen. Maar het speelt ook een cruciale rol bij de vorming van de dendrieten en dendritische stekels van neuronen, die worden gebruikt om te communiceren met andere neuronen en die belangrijk zijn voor leren en geheugen. Toch kan het hoofdbestanddeel van de plaques van Alzheimer, Abeta, KIF11 remmen en schade aan deze structuren veroorzaken.

De onderzoekers ontdekten dat overexpressie van het gen bij muizen met AD leidde tot verbeterde prestaties op cognitieve tests in vergelijking met AD-muizen met normale niveaus van KIF11. Vervolgens analyseerden ze genetische gegevens van menselijke AD-patiënten die werden aangeleverd door de Religious Orders Study en het Rush Memory and Aging Project (ROS/MAP) van de Rush University in Chicago. Ze wilden weten of natuurlijk voorkomende variaties in KIF11-niveaus correleerden met betere cognitieve prestaties bij volwassenen met of zonder amyloïde plaques.

Dit toont een dna-streng
KIF11 is een motoreiwit dat vooral bekend staat om zijn rol bij mitose of celdeling in niet-neuronale cellen. Afbeelding is in het publieke domein

„Onze resultaten van het analyseren van menselijke gegevens geven aan dat hogere niveaus van KIF11 correleren met betere cognitieve prestaties in een cohort van oudere volwassenen met amyloïde pathologie“, zei de hoofdauteur van het onderzoek, Esteban Lucero, PhD, van de University of Colorado School of Medicine.

„Onze resultaten suggereren dus dat een hogere KIF11 expressieniveaus kunnen cognitief verlies in de loop van AD bij mensen gedeeltelijk voorkomen, wat overeenkomt met onze bevindingen met betrekking tot de rol van KIF11 in diermodellen van AD, „zei Lucero.

Potter en co-senior auteur Heidi Chial, PhD, assistent-professor neurologie en directeur van subsidiestrategie en -ontwikkeling aan het Alzheimer en Cognition Center van de Universiteit van Colorado, zei dat deze informatie de weg vrijmaakt voor onderzoekers om nieuwe of bestaande medicijnen te testen die veilig kunnen creëren dit effect bij mensen.

„Veel huidige experimentele behandelingen voor AD zijn gericht op het verminderen van de Abeta-productie of op het verhogen van de klaring van Abeta-plaques,“ zei Chial. „De meeste van deze benaderingen zijn er niet in geslaagd cognitieve achteruitgang in klinische onderzoeken te voorkomen of om te keren. Het is duidelijk dat alternatieve benaderingen voor de ontwikkeling van AD-therapieën nodig zijn.“

Financiering: Het onderzoek werd ondersteund door de National Institutes of Health, de Global Down Syndrome Foundation en particuliere filantropen.

Over dit nieuws over genetica en de ziekte van Alzheimer

Auteur: David Kelly
Bron: Universiteit van Colorado
Contact: David Kelly – Universiteit van Colorado
Afbeelding: De afbeelding is in het publieke domein

Zie ook

Dit toont een vrouw die in het bos zit

Originele onderzoek: Vrije toegang.
„Verhoogde KIF11 / kinesine-5-expressie compenseert Alzheimer Aβ-gemedieerde toxiciteit en cognitieve disfunctie“ door Huntington Potter et al. iScience


Abstract

Verhoogde KIF11/kinesine-5-expressie compenseert Alzheimer Aβ-gemedieerde toxiciteit en cognitieve disfunctie

Eerder ontdekten we dat amyloïde-beta (Aβ) het kinesine-motoreiwit KIF11 (Kinesin-5/Eg5) competitief remt, wat leidt tot defecten in het microtubuli-netwerk en in de lokalisatie en functie van de neurotransmitter en neurotrofinereceptor. Deze biochemische en celbiologische mechanismen voor Aβ-geïnduceerde neuronale disfunctie kunnen ten grondslag liggen aan leer- en geheugendefecten bij de ziekte van Alzheimer (AD).

Hier laten we zien dat KIF11-overexpressie Aβ-gemedieerde afnamen in dendritische wervelkolomdichtheid in gekweekte neuronen en in langetermijnpotentiëring in hippocampus-plakjes redt. Verder, Kif11 overexpressie van een transgen verhinderde ruimtelijke leertekorten in het 5xFAD-muismodel van AD.

Eindelijk, verhoogd KIF11 expressie in de hersenen van neuritische plaque-positieve AD-patiënten was geassocieerd met betere cognitieve prestaties en hogere expressie van synaptische eiwit-mRNA’s.

Samengevat identificeren deze mechanistische biochemische, celbiologische, elektrofysiologische, diermodel- en menselijke gegevens KIF11 als een belangrijk doelwit van Aβ-gemedieerde toxiciteit bij AD, die synaptische structuren en functies beschadigt die cruciaal zijn voor leren en geheugen bij AD.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert