Infectieuze eiwitten ook bij Down-dementie – Het syndroom van Down en de ziekte van Alzheimer lijken meer op elkaar dan eerder werd gedacht
Verrassend vergelijkbaar: amyloïde bèta en abnormale tau-eiwitten kunnen zich ophopen in de hersenen van mensen met het syndroom van Down. Net als bij Alzheimerdementie kunnen deze plaques hun misvorming doorgeven aan andere eiwitten – het zijn prionen, zo hebben infectietesten met celculturen nu aangetoond. Dit kan verklaren waarom mensen met trisomie 21 eerder dementie krijgen. Hoewel de ziekte van Alzheimer en dementie met het syndroom van Down heel verschillende oorzaken hebben, lijken de mechanismen van neurodegeneratie in de hersenen vergelijkbaar.
meer dan Alzheimer dementie Zenuwcellen in de hersenen sterven af, waardoor de mentale vermogens van de patiënten geleidelijk achteruitgaan. Amyloid-beta (Aβ) en tau-eiwitten, die zich ophopen als plaques en fibrillen in de hersenen, worden beschouwd als triggers van de ziekte. Verrijken en neuronale verbindingen verstoren. Deze misvormde eiwitten zijn nu bekend bij Alzheimerpatiënten prionen Ze zijn geclassificeerd als infectieuze eiwitten die normale eiwitten in dezelfde vervormde vorm kunnen dwingen.
Prionen ook bij Downsyndroom?
Maar de ziekte van Alzheimer is niet de enige neurodegeneratieve ziekte waarbij defecte eiwitten betrokken zijn: het komt ook vaak voor bij mensen met het syndroom van Down. vorm van dementie Het kan te wijten zijn aan dergelijke prionen. Ongeveer de helft van de mensen met trisomie 21 ervaart een geleidelijke Alzheimer-achtige afbraak van hersencellen na de leeftijd van 40 jaar. Ze vormen ook plaques en fibrillen van de amyloïde-bèta- en tau-eiwitten. Het was echter niet eerder duidelijk of deze eiwitten hun misconfiguratie konden veroorzaken.
Voor hun studie onderzochten onderzoekers onder leiding van Carlo Condello van de Universiteit van Californië, San Francisco, het besmettelijke vermogen van eiwitplaques bij Down-dementie in meer detail. Om dit te doen, isoleerden ze amyloïde en tau-eiwitten uit hersenweefselmonsters van 28 overleden mensen met het syndroom van Down en 14 monsters van gezonde controles. Ze voegden de resulterende eiwitoplossingen in verschillende verdunningen toe aan menselijke celculturen.
Fouten in de overdracht kunnen ook optreden in gevallen van lagere dementie
Het resultaat: “Op enkele uitzonderingen na hebben we robuuste infectie van amyloïde-bèta-prionen en tau gemeten in bijna alle monsters van patiënten met Down’s,” rapporteren Condello en collega’s. Ongevouwen eiwitten uit weefselmonsters veroorzaakten ook verstoring van amyloïde bèta- en tau-eiwitten in voorheen gezonde celculturen. “Dit bevestigt dat dementie bij het syndroom van Down een dubbele prionziekte is, net als de ziekte van Alzheimer”, aldus het team.
In een andere test vergeleken de onderzoekers prioninfectie van hersenmonsters van 26 patiënten met Down-dementie met die met vroege genetische dementie van de ziekte van Alzheimer. Celkweektesten toonden vergelijkbare overdrachtssnelheden van de gedenatureerde amyloïde-bèta- en tau-eiwitten. “Samen leveren deze gegevens ondubbelzinnig bewijs dat het syndroom van Down, de ziekte van Alzheimer en de familiale ziekte van Alzheimer allemaal amyloïde-bèta- en tau-prionen produceren, hoewel ze door zeer verschillende oorzaken voortkomen”, zeggen de onderzoekers.
Verklaring van neiging tot dementie bij trisomie 21
De studie bevestigt ook een algemene hypothese over hoe de ziekte van Alzheimer zich in de hersenen ontwikkelt. Dienovereenkomstig verschijnt verkeerd gevouwen amyloïde-bèta vroeg in het verloop van de ziekte en begint dan ongevouwen tau-prionen te vormen. In overeenstemming met dit idee vonden we vaste niveaus van bèta-amyloïde prionen maar verwaarloosbare niveaus van tau-prionen bij twee van de jongste personen met het syndroom van Down (19 en 25 jaar oud).
Het feit dat de ziekte begint in amyloïde prionen zou kunnen verklaren waarom mensen met het syndroom van Down vaak dementie ontwikkelen: het gen voor amyloïde-bèta-eiwitten bevindt zich op chromosoom 21, dat mensen met het syndroom van Down in drievoud hebben. Als gevolg hiervan produceren ze veel meer bèta-amyloïde dan neurotypische mensen, waardoor ze een groter risico lopen op het ontwikkelen van schadelijke eiwitplaques op jonge leeftijd.
Het kan op een dag worden genezen
Door meer te ontdekken over het beloop van de ziekte van Alzheimer bij mensen met het syndroom van Down hebben onderzoekers vooral baat bij één ding: bij trisomie 21 kunnen hoge prionconcentraties op jonge leeftijd worden opgespoord. Volgens Condello-collega Stanley Prusiner is het voor mensen met de ziekte van Alzheimer vaak moeilijk om te onderscheiden welke leeftijdsgebonden veranderingen in de hersenen het gevolg zijn van prionactiviteit.
Volgens Condello zou het mensen met het syndroom van Down kunnen helpen om meer te weten te komen over hoe de ziekte van Alzheimer zich ontwikkelt, en zo misschien een behandeling te vinden die de ontwikkeling van de ziekte kan voorkomen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022, hier beschikbaar. doi: 10.1073/pnas.2212954119)
Bron: University of California – San Francisco, Proceedings of the National Academy of Sciences
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”