A badanie opublikowane w czasopiśmie Alzheimer's & Dementia ocenia potencjalną przydatność nowego znacznika PET w leczeniu postępującego porażenia nadjądrowego (PSP), badając również, w jaki sposób zaburzenie to uszkadza synapsy.  

Mechanizmy utraty synaps w PSP są nieznane 

Synapsy to połączenia łączące neurony, przesyłające sygnały elektryczne lub chemiczne w celu wspomagania funkcji mózgu. Utrata synaps jest charakterystyczną cechą wszystkich chorób neurodegeneracyjnych, często występującą na wczesnym etapie postępu choroby.  

Jak zauważają autorzy, wciąż potrzeba wiele pracy, aby lepiej zrozumieć utratę połączeń synaptycznych u PSP, stan powszechnie związany z dysfunkcją białka tau. Zgłaszano, że utrata synaptyczna w PSP rozprzestrzeniła się poza obszary mózgu zazwyczaj kojarzone z patologią tau, chociaż nie wiadomo, jak to się dzieje. Ponadto nie ma zweryfikowanych biomarkerów dla PSP, które można by wykorzystać do śledzenia uszkodzeń synaptycznych. 

Ponieważ uszkodzenie synaptyczne zwykle występuje wcześnie w PSP, biomarker odzwierciedlający uszkodzenie synaps mógłby pomóc we wcześniejszej diagnozie zaburzenia. Inne biomarkery, które są bardziej specyficzne dla PSP, nadal byłyby konieczne do postawienia pełnej diagnozy, ponieważ utrata synaptyczna jest powszechną cechą neurodegeneracji.  

Autorzy badania przytoczyli ostatnie badania, w których oceniano nowy synaptyczny znacznik PET UCB-J u osób z PSP. Znacznik wiąże się ze wspólnym białkiem synaptycznym zwanym SV2A; sygnał z radioaktywnego znacznika można następnie zmierzyć za pomocą skanera PET. Podczas gdy znacznik wykazuje potencjał jako narzędzie do zrozumienia patologii synaptycznej PSP, badania dostarczyły jedynie ograniczonych informacji na temat mechanizmów interakcji UCB-J z komórkami.  

Aby lepiej zrozumieć charakterystykę synaptyczną PSP i mechanizmy wiązania UCB-J, autorzy przeprowadzili serię badań walidacyjnych z wykorzystaniem próbek tkanki mózgowej dostarczonych przez osoby z PSP. Tkanka mózgowa osób z PSP i próbki kontrolne osób bez PSP zostały dostarczone przez Netherlands Brain Bank. Tkanki zawierały próbki z różnych obszarów mózgów dawców, dzięki czemu naukowcy mogli uzyskać wyraźniejszy obraz uszkodzeń synaptycznych spowodowanych przez PSP. 

Znacznik UCB-J ujawnia wzorce utraty synaptycznej w PSP 

Próbki tkanek analizowano wielokrotnie na różne sposoby. W pierwszej rundzie eksperymentów próbki zamrażano kriogenicznie w celu przeprowadzenia analizy radiograficznej, a następnie przetwarzano na jednorodną mieszaninę zwaną „homogenatem mózgu”, którą łatwiej analizować w warunkach laboratoryjnych. W badaniu wykorzystano dwie formy UCB-J: mieszaninę UCB-J bez radioaktywnego znacznika jako odniesienia wiązania oraz 33H-UCB-J, która została użyta do wykonania pomiarów laboratoryjnych.  

Analizując wyniki zamrożonych próbek, autorzy zauważyli zmniejszenie wiązania 3H-UCB-J w tkankach osób z PSP w dwóch obszarach mózgu. Zauważyli zmniejszenie 40% w jądrze ogoniastym, które pomaga w wielu funkcjach, od kontroli motorycznej po regulację emocjonalną, oraz zmniejszenie 20% w gałce bladej, które pomaga w koordynacji i regulacji ruchu. Utrata wiązania wskazuje na spadek gęstości synaptycznej, ponieważ SVA2 jest wytwarzany (lub „wyrażany”) w mniejszym stopniu przez synapsy w miarę ich degradacji.  

Analiza homogenatu mózgu potwierdziła spadek gęstości synaptycznej w gałce bladej u osób z PSP w porównaniu z grupą kontrolną. Dogłębne badanie białek synaptycznych potwierdziło ponadto, że SVA2 i inne kluczowe białka były wyrażane w mniejszym stopniu niż w próbkach kontrolnych; synaptofizyna (SYP) i synaptotagmina (SYT), które odgrywają różne role w ułatwianiu transmisji między neuronami, były niższe w gałce bladej odpowiednio o 28,3% i 59,3%.  

Autorzy odkryli potencjalny związek między utratą synaptyczną a obecnością agregatów białka tau, które przyczyniają się do postępu tauopatii, takich jak PSP. W próbkach pobranych od osób z PSP naukowcy odkryli agregaty tau i zmniejszoną ekspresję białek synaptycznych.  

Ogólnie rzecz biorąc, badacze odkryli, że UCB-J i 3H-UCB-J działały dobrze, pomagając w odkryciu, że utrata synaptyczna z PSP była najbardziej widoczna w gałce bladej. Autorzy badania zauważają, że poziom redukcji określonych białek synaptycznych może wskazywać, jak uszkodzona może być synapsa. Jednak żaden pojedynczy marker nie może reprezentować całkowitego stanu utraty synaptycznej. Oprócz różnych poziomów ekspresji w mózgu, autorzy zauważają, że białka synaptyczne mogą być również nierównomiernie dotknięte przez PSP.  

Donacja mózgu za pośrednictwem instytucji takiej jak bank mózgów to tylko jeden ze sposobów, w jaki możesz uczestniczyć w badaniach. Dowiedz się więcej o dodatkowych możliwościach dołączenia do badań FTD na naszej stronie Strona Sposoby uczestnictwa.