Proč mají lidé po traumatickém poranění mozku vyšší riziko vzniku Alzheimerovy choroby?
Vědci zjistili, že u poraněného mozku dochází k určitým změnám v cévním systému, které mohou urychlit ukládání amyloidu-β – bílkoviny, která je spojována s rozvojem Alzheimerovy choroby. Toto zjištění podporuje takzvanou amyloidovou kaskádovou hypotézu, která předpokládá, že právě agregace amyloidu-β je klíčovým faktorem při vzniku této nemoci. Ačkoli se v pokročilých stadiích Alzheimerovy choroby ukázalo, že odstraňování amyloidu-β příliš nepomáhá zlepšit stav pacientů, mnoho vědeckých studií nadále považuje amyloid-β za hlavní spouštěč tohoto neurodegenerativního onemocnění.
Co se děje v mozku po traumatickém poranění?
Traumatické poranění mozku (TBI) často vede k problémům s regulací průtoku krve v mozku. Tyto obtíže mohou být způsobeny změnami ve vaskulárních hladkých svalových buňkách (VSMC), které se nacházejí ve stěnách tepen. Tyto změny v mozkovém cévním systému mohou přispět k rozvoji různých neurodegenerativních onemocnění, včetně Alzheimerovy choroby, pro kterou je typické právě ukládání amyloidu-β. Přestože je toto téma velmi důležité, patofyziologické mechanismy, které vedou k poškození VSMC po TBI, nejsou dosud dostatečně prozkoumány.
Nové poznatky o cévních změnách po TBI
Výzkum ukazuje, že po akutním TBI dochází k rychlým patologickým změnám v leptomeningeálních tepnách (cévách v mozkových plenách). Tyto změny se projevují poklesem markerů VSMC, jako jsou NOTCH3 a alfa hladký svalový aktin (α-SMA). Současně dochází ke zvýšené agregaci různých typů amyloidových peptidů, včetně Aβ1-40/42, Aβ1-16 a fragmentu βCTF (C99). Tyto fragmenty vznikají změněným zpracováním amyloidového prekurzorového proteinu (APP) právě v buňkách VSMC.
Zvýšená agregace peptidů Aβ1-40/42 byla zaznamenána dokonce i v mozkových cévách mladých pacientů s TBI, což naznačuje, že tyto patologické procesy mohou začít velmi brzy po poranění.
Role enzymu BACE1 a vliv hypoxie
Dalším významným zjištěním je zvýšená hladina enzymu β-sekretázy (BACE1) v leptomeningeálních tepnách po TBI. Tento jev může být způsoben hypoxií (nedostatkem kyslíku) a oxidačním stresem. V laboratorních podmínkách se ukázalo, že inhibice BACE1 nejen obnovila funkci NOTCH3, ale také normalizovala hladiny proteinu ADAM10.
Na experimentálním modelu TBI u myší byly rovněž pozorovány snížené hodnoty ADAM10, pokles NOTCH3 a zvýšené hladiny βCTF (C99), což potvrzuje souvislost mezi TBI a následnými cévními a neurodegenerativními změnami.
Co to znamená pro budoucí léčbu?
Tato studie přináší nové důkazy o tom, že cévní změny po TBI mohou výrazně přispět k cévní dysfunkci a zhoršení sekundárních poškození mozku. Pokud by se podařilo lépe porozumět těmto mechanismům a cíleně ovlivnit klíčové procesy, jako je aktivita BACE1 či stabilita VSMC, mohlo by to vést k novým terapeutickým přístupům nejen pro pacienty s TBI, ale možná i pro prevenci Alzheimerovy choroby.