A studie publicerad i tidskriften Alzheimer's & Dementia utvärderar den potentiella nyttan av en ny PET-spårämne för progressiv supranukleär pares (PSP) samtidigt som den undersöker hur sjukdomen skadar synapser.  

Mekanismerna för synaptisk förlust i PSP är okända 

Synapser är de knutpunkter som förbinder nervceller och överför elektriska eller kemiska signaler för att hjälpa hjärnans funktioner. Synaptisk förlust är ett framträdande kännetecken för alla neurodegenerativa sjukdomar och uppstår ofta tidigt i sjukdomsprogressionen.  

Som författarna noterar återstår avsevärt arbete för att ytterligare förstå synaptisk förlust i PSP, ett tillstånd som vanligtvis förknippas med tau-proteindysfunktionSynaptisk förlust i PSP har rapporterats ha sträckt sig bortom områden i hjärnan som vanligtvis är associerade med tau-patologi, men hur detta sker är okänt. Dessutom finns det inga verifierade biomarkörer för PSP som kan användas för att spåra synaptisk skada. 

Eftersom synaptisk skada ofta uppstår tidigt i PSP, skulle en biomarkör som återspeglar skador i synapser kunna bidra till tidigare diagnos av sjukdomen. Andra biomarkörer som är mer specifika för PSP skulle fortfarande vara nödvändiga för att ställa en fullständig diagnos, eftersom synaptisk förlust är ett vanligt tecken på neurodegeneration.  

Studieförfattarna hänvisade till nya studier som utvärderat den nya synaptiska PET-spårämnet UCB-J hos personer med PSP. Spårämnet binder till ett vanligt synaptiskt protein som kallas SV2A; signalen från det radioaktiva spårämnet kan sedan mätas med hjälp av en PET-skanner. Även om spårämnet visar potential som ett verktyg för att förstå PSP:s synaptiska patologi, har studierna endast gett begränsad information om mekanismerna bakom UCB-J:s interaktioner med celler.  

För att bättre förstå de synaptiska egenskaperna hos PSP och bindningsmekanismerna för UCB-J genomförde författarna en serie valideringsstudier med hjärnvävnadsprover från personer med PSP. Hjärnvävnad från individer med PSP och kontrollprover från de utan PSP tillhandahölls av den nederländska hjärnbanken. Vävnaderna inkluderade prover från olika regioner av donatorernas hjärnor så att forskarna kunde få en tydligare bild av den synaptiska skada som orsakas av PSP. 

UCB-J-spårämne avslöjar mönster av synaptisk förlust i PSP 

Vävnadsproverna analyserades flera gånger på olika sätt. I den första experimentomgången frystes proverna kryogeniskt för radiografisk analys och bearbetades sedan till en enhetlig blandning som kallas "hjärnhomogenat", vilket är lättare att analysera i laboratoriemiljö. Studien använde två former av UCB-J: en blandning av UCB-J utan radioaktivt spårämne som bindningsreferens, och 33H-UCB-J, som användes för att ta laboratoriemätningar.  

Vid analys av resultaten från de frysta proverna såg författarna en minskning av 3H-UCB-J-bindning i vävnader från personer med PSP i två hjärnregioner. De noterade en 40%-reduktion i nucleus caudatus, som hjälper till med många funktioner från motorisk kontroll till emotionell reglering, och en 20%-reduktion i globus pallidus, som hjälper till med koordination och reglering av rörelser. Förlusten av bindning indikerar en minskning av synaptisk densitet, eftersom SVA2 produceras (eller "uttrycks") mindre av synapser när de bryts ner.  

Analys av hjärnhomogenatet bekräftade minskningen av synaptisk densitet i globus pallidus hos personer med PSP jämfört med kontrollpersoner. En djupgående studie av synaptiska proteiner bekräftade vidare att SVA2 och andra viktiga proteiner uttrycktes mindre än i kontrollprover; synaptofysin (SYP) och synaptotagmin (SYT), som spelar olika roller för att underlätta överföringar mellan neuroner, var lägre i globus pallidus med 28,3% respektive 59,3%.  

Författarna upptäckte ett potentiellt samband mellan synaptisk förlust och förekomsten av tau-proteinaggregat, vilka bidrar till utvecklingen av tauopatier som PSP. I prover från personer med PSP upptäckte forskarna tau-aggregat och minskat uttryck av synaptiska proteiner.  

Sammantaget fann forskarna att UCB-J och 3H-UCB-J presterade bra, vilket bidrog till att upptäcka att synaptisk förlust från PSP var mest framträdande i globus pallidus. Studiens författar noterar att graden av minskning av specifika synaptiska proteiner kan indikera hur skadad en synaps kan vara. Emellertid kunde ingen enskild markör representera det fullständiga tillståndet av synaptisk förlust. Förutom att ha olika uttrycksnivåer över hjärnan noterar författarna att synaptiska proteiner också kan påverkas ojämnt av PSP.  

Hjärndonation genom en institution som en hjärnbank är bara ett sätt du kan delta i forskning. Läs mer om ytterligare möjligheter att delta i FTD-forskning på vår Sidan Sätt att delta.