Eine in der wissenschaftlichen Zeitschrift
eLife veröffentlichte Studie eines Forschungsteams der Universität Laval legt nahe, dass eine Familie von Neuronen, die als Dirigent der neuronalen Aktivität in einem mit dem Gedächtnis verbundenen Gehirnbereich agieren, eine wichtige Rolle in den frühen Phasen der Alzheimer-Krankheit spielen könnte.
Diese Studie zeigt, dass die Entladungsrate dieser Neuronen um bis zu 50% abnimmt, bevor die ersten Verhaltensmanifestationen von Alzheimer in einem Tiermodell der Krankheit auftreten.
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Um diese Ergebnisse zu demonstrieren, untersuchte das Forschungsteam spezifische Interneuronen vom Typ 3 (I-S3) im Hippocampus, einem mit Gedächtnis und räumlicher Orientierung verbundenen Gehirnbereich, der in den frühen Phasen von Alzheimer betroffen ist. "Etwa 90% der Neuronen in diesem Bereich sind pyramidale Zellen, die Informationen kodieren. Ihre Aktivität wird von Interneuronen gesteuert, die wiederum von den I-S3-Zellen kontrolliert werden. Diese agieren also als Dirigenten der neuronalen Netzwerke", erklärt die Studienleiterin
Lisa Topolnik, Professorin am Department für Biochemie, Mikrobiologie und Bioinformatik und Forscherin am Forschungszentrum des CHU de Québec-Universität Laval.
Um die Rolle der I-S3-Zellen bei Alzheimer zu studieren, kreuzte das Forschungsteam transgene Mäuse, die die Hauptmanifestationen von Alzheimer zeigen, mit transgenen Mäusen, die das grüne fluoreszierende Protein in ihren I-S3-Zellen produzieren. "Dies ermöglicht es uns, die I-S3-Zellen im Gehirn zu lokalisieren und ihre Morphologie und Physiologie zu untersuchen, während die Mäuse altern und Alzheimer fortschreitet", erklärt Professorin Topolnik.
Die Beobachtungen an diesen Mäusen im Alter von 90 bis 260 Tagen zeigten, dass die Häufigkeit und Morphologie ihrer I-S3-Zellen unverändert blieben. "Allerdings hat sich die Entladungsrate dieser regulatorischen Interneuronen um 30% bis 50% verringert", betont die Forscherin. Das fehlerhafte Funktionieren dieser Zellen könnte daher ein Ungleichgewicht in den neuronalen Netzwerken verursachen, was sich auf das Gedächtnis auswirken könnte.
Professorin Topolnik glaubt, dass die Entwicklung der frühen Phasen von Alzheimer verändert werden könnte, wenn es möglich wäre, die normale Aktivität der I-S3-Zellen wiederherzustellen. "Unsere Ergebnisse legen nahe, dass bestimmte Ionenkanäle dieser Zellen verändert sind, was erklären würde, warum ihre Entladungsrate abnimmt. Dies macht sie zu interessanten therapeutischen Zielen, zumal die vier derzeit in Kanada für die Behandlung von Alzheimer zugelassenen Medikamente andere zelluläre Mechanismen nutzen. Ein Medikament, das gezielt die Ionenkanäle der I-S3-Zellen anspricht, würde die Palette der verfügbaren Mittel zur Behandlung von Personen mit Alzheimer erweitern."
Die Unterzeichner der in
eLife veröffentlichten Studie sind Félix Michaud, Ruggiero Francavilla, Dimitry Topolnik, Parisa Iloun, Suhel Tamboli, Frédéric Calon und Lisa Topolnik.
Quelle: Universität Laval