Alzheimerprotein nybildas snabbt i hjärnan

Forskarna har undersökt tau och beta-amyloid, två proteiner som är centrala vid Alzheimers sjukdom. Nybildat tau kunde upptäckas efter bara några timmar, medan ansamlingar av beta-amyloid, så kallade amyloidplack, var betydligt mer stabila.

Följde hur nya proteiner bildades

Studien bygger på hjärnprover från 18 patienter med misstänkt normaltryckshydrocefalus (NPH), ett tillstånd som i vardagligt språk ibland kallas vattenskalle. Patienterna skulle opereras för att få ett dränage inopererat i hjärnan. Under operationerna tog forskarna vävnadsprover, ungefär lika stora som riskorn.

Före operationen fick en del av patienterna en infusion med aminosyran leucin, märkt med en stabil kolisotop (¹³C₆-leucin). Aminosyran byggdes in i nybildade proteiner, som forskarna sedan kunde identifiera med hjälp av masspektrometri baserade avancerade avbildningsmetoder och proteomik.

Hos nio av patienterna hittade forskarna amyloidplack, en förändring som är typisk för Alzheimers sjukdom.

Studien har genomförts av ett internationellt forskarlag och publicerats i Nature Communications. Jörg Hanrieder, professor vid Institutionen för neurovetenskap och fysiologi, Sahlgrenska akademin vid Göteborgs universitet, är en av studiens seniora författare.

– Mycket av vår kunskap om Alzheimers sjukdom kommer från undersökningar av hjärnan efter döden, när sjukdomsförändringarna redan har fått fäste. Här kommer vi närmare möjligheten att studera sjukdomen i dess tidigaste skeden. Det gör att vi kan undersöka inte bara vilka förändringar som finns, utan också när de har uppstått och hur snabbt de förändras, säger han.

Bättre möjligheter att följa sjukdomen

Forskarna jämförde också hjärnvävnaden med prover från likvor. Proteinprofilen i likvor från hjärnans hålrum liknade den i vävnadsproverna. Analyserna visade att nybildat tau kunde upptäckas efter cirka tre timmar och att proteinets halveringstid var omkring 34 dagar.

Forskarna såg också att fosforylerat tau217 (p-tau217), en etablerad blodmarkör för Alzheimers sjukdom, ansamlades i och omkring amyloidplack. Fyndet ger ny kunskap om sambandet mellan de två proteinerna.

– Att förstå hur amyloid och tau beter sig på olika sätt kan hjälpa oss att avgöra när vi ska undersöka om en behandling exempelvis mot amyloid, påverkar sjukdomen och när sådana förändringar bör kunna ses i blod eller ryggvätska, säger Jörg Hanrieder.

Kunskapen kan bidra till att förbättra framtida behandlingsstudier, särskilt när forskare vill upptäcka tidiga tecken på behandlingseffekt. Resultaten behöver dock bekräftas i större studier. Denna studie är liten, och deltagarna hade inte rekryterats på grund av en Alzheimerdiagnos.

Artikel: Spatiotemporal characterization of Alzheimer disease pathology in living human brain tissue