Első hallásra aligha lehetne távolabb egymástól egy néhány napos csecsemő fejlődő agya és egy Alzheimer-kórral érintett idős ember idegrendszere. Egy különleges fehérjeváltozat azonban mindkettőben nagy mennyiségben jelen lehet – csak éppen egészen más okból.
- A p-tau217 nevű foszforilált tau fehérje újszülöttekben is nagyon magas szinten található meg, sőt, néha magasabban, mint Alzheimer-kórban.
- Míg az időskorban ez a fehérje neurodegeneratív folyamatok jelzője, a csecsemőkben az egészséges agyfejlődéshez szükséges lehet.
- A kutatás szerint nem csak egy tau-változat érintett az újszülöttekben, hanem széles körű foszforiláció zajlik, ami eltér az Alzheimer-kóros mintázattól.
- Az újszülött agyában a magas p-tau nem okoz károsodást, hanem támogatja a gyors idegsejt-hálózat átrendeződést; később azonban ugyanez a folyamat betegséghez vezethet.
- A kutatók szerint fontos lenne feltárni, hogy mi történik a p-tau szintjével az élet középső szakaszaiban, mivel ezek az ismeretek hozzájárulhatnak az Alzheimer-kór jobb megértéséhez és diagnosztikájához.
Egy Alzheimer-kórhoz kötött fehérje az újszülöttekben is meglepően magas szinten van jelen – a kutatók szerint ez segíthet megérteni, mikor válik egy hasznos agyi folyamat kórossá.
Ugyanaz a molekula két teljesen eltérő élethelyzetben
Az újszülött agya rendkívül intenzív átalakuláson megy keresztül. Új idegsejti kapcsolatok épülnek ki, mások eltűnnek, az idegrendszer pedig folyamatosan alakítja saját hálózatát. Az agy ebben az életszakaszban különösen rugalmas: a szinapszisok létrejönnek, megerősödnek vagy éppen megszűnnek, miközben fokozatosan kialakul az a rendszer, amely később a tanulás, az emlékezés és számtalan más képesség alapja lesz.
Az élet másik végén egészen más folyamatok kerülhetnek előtérbe. Az idegrendszer öregedésével nő bizonyos neurodegeneratív betegségek, köztük az Alzheimer-kór kialakulásának esélye.
A kutatók azonban most egy olyan biológiai párhuzamot vizsgálnak, amely ezt a két, látszólag ellentétes állapotot váratlan módon összekapcsolja.
A közös szereplő a tau nevű fehérje egyik módosult formája.
Mi az a p-tau217, amelyet az Alzheimer-kór vizsgálatában is használnak?
Az Alzheimer-kór kutatásában egyre nagyobb figyelmet kap a foszforilált tau, röviden p-tau. Ennek egyik változata a p-tau217, amelynek vérben mérhető mennyisége fontos információkat adhat az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó agyi folyamatokról.
A tau fehérje normális körülmények között is jelen van az idegrendszerben. A problémát nem pusztán a létezése jelenti, hanem az, hogy bizonyos körülmények között megváltozhat a szerkezete és a működése. Alzheimer-kórban a tau kórosan módosulhat, majd olyan összecsapzódott struktúrák kialakulásában vehet részt, amelyek a betegség jellegzetes eltérései közé tartoznak.
Éppen ezért különösen meglepő volt, amikor Fernando Gonzalez Ortiz és munkatársai korábban azt találták, hogy az újszülöttek vérében szintén rendkívül magas lehet a p-tau217 szintje.
Sőt, az érték még az Alzheimer-kórban mértnél is magasabb lehet.
Ez azonban nem azt jelenti, hogy a csecsemők agyában betegség zajlik. Éppen ellenkezőleg: úgy tűnik, ugyanaz a molekula, amely időskorban kóros folyamatok egyik jelzője lehet, az élet legelején fontos szerepet tölthet be az egészséges idegrendszeri fejlődésben.
A kutatók arra voltak kíváncsiak, csak egyetlen tau-változat érintett-e
Az új vizsgálatban a tudósok már nem kizárólag a p-tau217-re összpontosítottak. Arra keresték a választ, vajon az újszülöttekben csak a tau fehérje egyetlen pontja módosul-e ilyen intenzíven, vagy egy szélesebb folyamatról van szó.
A kutatásban 42 egészséges újszülött, 41 idős, kontrollcsoportba tartozó személy és 73 Alzheimer-kóros beteg vérplazmáját vizsgálták. Többek között két foszforilált tau-forma, a p-tau217 és a p-tau205 koncentrációját, valamint további, neurodegenerációval kapcsolatba hozott fehérjéket elemeztek.
Az eredmények arra utaltak, hogy az újszülöttkori fejlődés során nem csupán egyetlen tau-terület érintett. A kutatók által megvizsgált tau-helyeken széles körű foszforilációt figyeltek meg.
Ez fontos különbség lehet az Alzheimer-kórhoz képest.
A betegség során ugyanis a tau módosulása inkább meghatározott sorrendet követhet. A p-tau217 viszonylag korán megjelenik, ezért is számít különösen értékes biomarkernek.
Fernando Gonzalez Ortiz szerint ugyanakkor éppen ez mutat rá arra, hogy a tudomány még korántsem érti teljesen, mit jelent önmagában a foszforilált tau jelenléte.
Az újszülött agyában a magas p-tau nem káros folyamatnak tűnik
A tau fehérjét leegyszerűsítve az idegsejtek hosszú nyúlványainak egyik belső stabilizáló eleméhez lehet hasonlítani. Ezek az axonok teszik lehetővé, hogy az idegsejtek egymással kommunikáljanak.
Amikor a tau foszforilálódik, megváltoznak bizonyos tulajdonságai, és rugalmasabbá válhat az idegsejtek belső szerkezete.
Ez az újszülött agyában kifejezetten előnyös lehet.
Ebben az időszakban ugyanis óriási átrendeződés zajlik. Idegsejti nyúlványok növekednek, szinapszisok épülnek fel, majd a kezdetben kialakult kapcsolatok egy része később eltűnik. Az idegrendszer tulajdonképpen folyamatosan „újrahuzalozza” önmagát.
A p-tau ebben a folyamatban segítheti az idegsejtek szerveződését, az axonok növekedését és a szinapszisok érését.
Vagyis ami egy fejlődő agy számára hasznos és szükséges lehet, egészen más jelentést kaphat évtizedekkel később.
Ugyanaz a folyamat fiatalon előnyös, később problémássá válhat
A kutatók felvetették az úgynevezett antagonista pleiotrópia lehetőségét is. A fogalom olyan biológiai jelenséget ír le, amely az élet korai szakaszában előnyt jelenthet, később azonban kedvezőtlen következményekkel járhat.
A p-tau esetében elképzelhető, hogy valami hasonló történik.
A magas foszforilált tau-szint a fejlődő agy számára szükséges rugalmasságot biztosíthatja. Ahogy az idegrendszer fejlődése előrehalad, és már nincs szükség ugyanilyen intenzív átalakulásra, a p-tau szintje csökken.
Ha viszont évtizedekkel később ismét jelentősen megemelkedik, annak már egészen más oka lehet.
A kutatók egyik legfontosabb kérdése éppen az, hogyan képes az újszülött agya nagy mennyiségű foszforilált tau mellett normálisan működni anélkül, hogy a fehérje toxikus folyamatokat indítana el.
Ha ezt sikerül megérteni, az Alzheimer-kór kutatásában is új irányokat nyithat.
Nem minden Alzheimer-kórral összekapcsolt fehérje emelkedett meg a csecsemőkben
Az eredményekből az is kiderült, hogy az újszülöttkori agy nem egyszerűen az Alzheimer-kóros agy valamiféle tükörképe.
A p-tau mellett egy másik fehérje, a GFAP szintje is magasabb volt az újszülöttekben. Felnőttkorban ezt a molekulát többek között az idegrendszeri gyulladásos folyamatokkal szokták kapcsolatba hozni.
A kutatók szerint azonban elképzelhető, hogy a GFAP – a foszforilált tau-hoz hasonlóan – a fejlődés idején más feladatot lát el.
Két másik, Alzheimer-kórral összefüggésbe hozott marker esetében viszont eltérő kép rajzolódott ki. Az amiloid és az NFL szintje az újszülötteknél alacsony volt.
Ez különösen érdekes azért, mert arra utal: önmagában a magas p-tau nem feltétlenül jelent neurodegenerációt.
Egy újszülött akár „pozitív” is lehetne egy Alzheimer-teszten
A kutatás egyik legmeghökkentőbb következménye diagnosztikai szempontból válik érdekessé.
Mivel az újszülöttek p-tau217-szintje akár magasabb lehet annál, amit Alzheimer-kórban mérnek, egy csecsemő vérmintája egy hagyományos, felnőttek számára kidolgozott Alzheimer-teszt alapján akár pozitív eredményt is adhatna.
A gyakorlatban természetesen nem diagnosztizálnak Alzheimer-kórt újszülötteknél ilyen teszttel. A gondolatkísérlet azonban jól mutatja, miért nem szabad egyetlen biomarker értékét önmagában, az életkor és az egyéb biológiai folyamatok figyelmen kívül hagyásával értelmezni.
A p-tau217 rendkívül hasznos jelzőanyag lehet, ám a kutatók szerint továbbra is tisztázni kell, pontosan milyen folyamatok képesek befolyásolni a szintjét.
Az élet középső évtizedeiről még meglepően keveset tudunk
Talán ez a kutatás egyik legfontosabb üzenete.
Az újszülöttkorról már tudjuk, hogy a p-tau rendkívül magas lehet. Alzheimer-kórban szintén jól dokumentált a megemelkedett p-tau jelentősége. A két állapot között azonban több évtizednyi idő húzódik, amely alatt a fehérje viselkedéséről jóval kevesebb információ áll rendelkezésre.
Nem világos például, hogy egészséges emberekben pontosan hogyan változik a p-tau szintje gyermekkorban, fiatal felnőttként, középkorban vagy az öregedés során.
Az sem kizárt, hogy egyes embereknél természetes módon magasabb érték mérhető anélkül, hogy ez Alzheimer-kór fokozott veszélyét jelentené.
Ez pedig különösen fontossá válhat akkor, ha a jövőben egyre szélesebb körben alkalmaznak véralapú biomarker-vizsgálatokat a betegség felismerésére.
Más állapotban is emelkedhet a p-tau
Az Alzheimer-kór mellett más helyzetben is megjelenhet több foszforilált tau a vérben.
Gonzalez Ortiz példaként a traumás agysérülést emelte. Ilyenkor a betegek vérében szintén megemelkedhet a p-tau koncentrációja. A feltételezés szerint azonban nem feltétlenül arról van szó, hogy a sérülés hatására hirtelen nagy mennyiségű új p-tau termelődik. Elképzelhető, hogy a fehérje már korábban is jelen volt az agyban, és a károsodás következtében jutott nagyobb mennyiségben a véráramba.
Ez újabb kérdést vet fel: mit csinál a foszforilált tau az egészséges felnőtt agyban?
A válasz jelenleg nem teljes.
Miért éppen Alzheimer-kórban válik ennyire fontossá?
A kutatók számára az egyik legnagyobb rejtély az, miért figyelhető meg ez a sajátos p-tau-mintázat éppen Alzheimer-kórban, miközben más demenciatípusoknál, például frontotemporális vagy Lewy-testes demenciában nem feltétlenül ugyanez történik.
Az egyik lehetséges magyarázat a tau és az amiloid közötti kapcsolat lehet.
Az Alzheimer-kórban mindkét fehérje fontos szerepet kap. Az agyban kialakuló amiloidplakkok önmagukban is kapcsolatba hozhatók a betegség fokozott kockázatával, ám a kép nem mindig egyértelmű.
Ha viszont az amiloid mellett a tau eltérései is jelen vannak, a kockázat jóval nagyobbnak tűnik.
Éppen ezért lehet különösen érdekes, hogy az újszülöttekben a p-tau magas, miközben az amiloidhoz kapcsolódó eltérések nem mutatják ugyanezt a mintázatot.
Egyetlen vérvétel csak pillanatfelvételt mutat
A kutatócsoport szerint hosszú távon nem pusztán azt kellene megérteni, hogy egy adott pillanatban mennyi p-tau található valakinek a vérében.
Sokkal fontosabb lenne látni a teljes folyamatot: hogyan változik ugyanez az érték évtizedeken keresztül.
Fernando Gonzalez Ortiz hasonlata szerint a jelenlegi kutatások sokszor csak egy-egy fényképet készítenek, miközben valójában a teljes filmre lenne szükség.
Ennek klinikai jelentősége is lehet. Ha kizárólag egyetlen p-tau217-mérés alapján próbálnának következtetni valakinek az állapotára, bizonyos esetekben téves besorolás történhetne. Ez pedig különösen komoly problémává válna akkor, ha a laboreredmény alapján olyan kezelést kezdenének el, amelyre az illetőnek valójában nincs szüksége.
Az újszülött agya segíthet megérteni az Alzheimer-kór egyik legnagyobb rejtélyét
A kutatók következő célja annak feltárása, hogyan képes ugyanaz a fehérje egyszer az egészséges agyfejlődés nélkülözhetetlen részeként, máskor pedig egy neurodegeneratív betegség jellegzetes eltéréseként megjelenni.
Ehhez többek között agyi organoidokkal és állatmodellekkel végzett kísérleteket terveznek. A cél az, hogy összehasonlíthassák a fejlődés során működő p-tau mechanizmusait azzal, ami neurodegenerációban történik.
A jelenlegi eredmények alapján a foszforilált tau szinte végigkísérheti az emberi élet két legtávolabbi szakaszát. Az élet kezdetén az idegrendszer felépítésében segíthet, míg évtizedekkel később az Alzheimer-kór egyik fontos biomarkereként jelenhet meg.
A legnagyobb kérdés most az, mi történik vele a kettő között.
Erre a kutatóknak egyelőre nincs teljes válaszuk – de éppen ennek megfejtése vihet közelebb ahhoz, hogy jobban megértsük, mikor és miért fordul át egy normális biológiai folyamat betegséggé.
Az arca elárulhatja, mekkora az esélye az Alzheimer-kórra
- Az Alzheimer-kór korai jelei, amelyeket sokan figyelmen kívül hagynak – neurológusok figyelmeztetnek
- Olcsó gyógyszer, meglepő eredmény: a génjeinken múlhat, védhet-e az aszpirin a demenciától
- Egy népszerű étrend-kiegészítő ronthatja az Alzheimer-kórban szenvedők állapotát
- Erre a fehérjére eddig nem gondoltak, pedig teljesen megváltoztathatja az Alzheimer-kór kezelését
- Demencia gyanú: hogyan vigyük el orvoshoz a szerettünket?
- Feledékenység vagy valami komolyabb? Ezekből a jelekből tudhatja, mikor érdemes aggódni
Kövesse az Egészségkalauz cikkeit a Google Hírek-ben, a Facebook-on, az Instagramon vagy a X-en,Tiktok-on is!
