Choroba Alzheimera jest chorobą neurodegeneracyjną oznacza to, że podczas jej występowania dochodzi do zaniku synaps i neuronów, co powoduje upośledzenie sprawności intelektualnej. Upośledzenie to zwykle narasta stopniowo od nieznacznie nasilonego zapominania do całkowitej nieprawności umysłowej.

Choroba Alzheimera dotyczy 30 mln ludzi na świecie, a ze względu na starzenie się  społeczeństw w krajach uprzemysłowionych, przypuszcza się, że liczba chorych na tę chorobę do roku 2050 potroi się.

Carla Shatz ze Stanford University od wielu lat zajmuje się badaniami nad białkiem receptorowym PirB, występującym u myszy. Udowodniła ona między innymi, że białko to występuje na powierzchni komórek nerwowych w pobliżu synaps. Zadaniem PirB w neuronach jest osłabienie połączenia między komórkami nerwowymi w odpowiedzi na nowy bodziec, gdyż zbyt silne pobudzenie neuronów może doprowadzić nawet do padaczki. Tworzenie (wzmacnianie, a w tym wypadku osłabianie) połączeń nerwowych jest to plastyczność synaptyczna.

Shatz w swoich ostatnich pracach badała myszy, które nosiły dwa ludzkie geny powodujące chorobę Alzheimera. U myszy, u których występowały geny wywołujące chorobę z wiekiem obserwowano pojawianie się licznych płytek starczych i zanik pamięci. Odkryła, że u młodych myszy noszących geny wywołujące Alzheimera dużo wcześniej przed pojawieniem się płytek dochodzi do zaniku plastyczności synaptycznej neuronów. Sugeruje to, że zmiany wywołujące chorobę Alzheimera występują dużo wcześniej przed pojawieniem się płytek starczych czy pierwszych oznak utraty pamięci. Pojawiło się więc pytanie, czy receptor PirB odgrywałby tu jakąś rolę.

Dalszym krokiem badań było przeprowadzenie doświadczenia na myszach noszących ludzkie geny powodujące chorobę Alzheimera, które miały wygaszony gen dla receptora PirB. Doświadczenia te udowodniły, iż u myszy z brakiem białka receptorowego PirB nie występowały braki w plastyczności synaptycznej neuronów. U myszy tych wyniki testów pamięci były takie same jak u myszy zdrowych co oznacza, że nie dochodziło u nich do niszczenia synaps i upośledzenia sprawności umysłowej. Brak receptora PirB chronił więc myszy przez chorobotwórczym działaniem beta-amyloidu.

Beta-amyliod zanim utworzy płytki starcze występuje w postaci wolnej oraz może tworzyć grupy zwane oligomerami, w obydwu tych postaciach jest rozpuszczalny i może swobodnie przemieszczać się w mózgu. Kolejne badania dowiodły, że białko PirB jest receptorem silnie wiążącym beta-amyloid w postaci oligomerów.

Połączenie PirB i beat-amyloidu powoduje kaskadę zdarzeń skutkującą niszczeniem synaps. Dzieje się to poprzez zwiększenie aktywność enzymu kofiliny u myszy chorych. Kofilina powoduje niszczenie aktyny, białka tworzącego szkielet komórki, niezbędnego do utrzymania struktury synaps. Jak wykazano związanie beta-amyloidu z receptorem PirB powoduje zmiany biochemiczne kofiliny, która z kolei powoduje degradacje aktyny i niszczenie synaps.

Odkryto również ludzki odpowiednik mysiego receptora PirB, jest to białko LilrB2. A badania przeprowadzone na ludzkich mózgach wykazały zwiększoną aktywność kofiliny u osób dotkniętych chorobą Alzheimera.

Choć istnieje podejrzenie, że mogą istnieć inne drogi powodujące destrukcję synaps przypuszcza się, że nie jest ich wiele.

Shatz ma nadzieję, że uzyskane wyniki okażą się interesujące dla firm farmaceutycznych i biotechnologicznych, a wiedza ta stanie się inspiracją do stworzenia nowej terapii leczącej chorobę Alzheimera. Sugeruje również możliwy sposób leczenia, przez stworzenie leków, które będą blokowały połączenie beta-amyloidu z receptorem PirB. Odkrycie to także może przyczynić się do lepszej terapii wcześniejszych stadiów choroby.

Katarzyna Satnkiewicz