Genomweite Bildgebungsstudie identifiziert neues Gen, das mit Alzheimer-Plaques assoziiert ist

Genomweite Bildgebungsstudie identifiziert neues Gen, das mit Alzheimer-Plaques assoziiert ist
Genomweite Bildgebungsstudie identifiziert neues Gen, das mit Alzheimer-Plaques assoziiert ist
Anonim

Eine Studie, die genetische Daten mit bildgebenden Verfahren des Gehirns kombiniert, um Gene zu identifizieren, die mit den bei Alzheimer-Patienten gefundenen Amyloid-Plaque-Ablagerungen in Verbindung stehen, hat nicht nur das APOE-Gen identifiziert, das seit langem mit der Entwicklung von Alzheimer in Verbindung gebracht wird, sondern auch einen Zusammenhang aufgedeckt mit einem zweiten Gen namens BCHE.

Ein nationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern der Indiana University School of Medicine berichtete über die Ergebnisse der Studie in einem Artikel in Molecular Psychiatry, der am 19. Februar online gestellt wurde.Es wird angenommen, dass die Studie die erste genomweite Assoziationsstudie zu Plaqueablagerungen unter Verwendung eines speziellen PET-Scan-Tracers ist, der an Amyloid bindet.

Die Forschung gilt auch als die erste, die Variationen des BCHE-Gens in Plaqueablagerungen impliziert, die bei lebenden Personen sichtbar gemacht wurden, bei denen die Alzheimer-Krankheit diagnostiziert wurde oder bei denen ein Risiko für die Entwicklung der Krankheit besteht. Das vom BCHE-Gen codierte Enzym wurde zuvor in postmortalem Gehirngewebe untersucht und ist dafür bekannt, dass es in Plaques gefunden wird.

"Die Ergebnisse könnten die Forschungsbemühungen neu beleben, die die molekularen Wege untersuchen, die zu Amyloidablagerungen im Gehirn beitragen, wenn sich die Alzheimer-Krankheit entwickelt und das Lernen und Gedächtnis beeinträchtigt", sagte Vijay K. Ramanan, der Erstautor der Veröffentlichung und M.D./Ph. D. Student an der IU School of Medicine.

Der BCHE-Genfund "bringt zwei der wichtigsten Hypothesen über die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit zusammen", sagte Andrew J.Saykin, Psy.D., Raymond C. Beeler Professor für Radiologie und Bildgebungswissenschaften an der IU und Hauptforscher für den genetischen Kern der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative.

Wissenschaftler weisen seit langem auf den Verlust eines wichtigen Gehirn-Neurotransmitters, Acetylcholin, der früh in der Entwicklung der Krankheit erschöpft ist, als einen Schlüsselaspekt für den Verlust von gedächtnisbezogenen Neuronen hin. Das BCHE-Gen ist für ein Enzym verantwortlich, das Acetylcholin im Gehirn abbaut. Die andere wichtige Alzheimer-Hypothese besagt, dass die Entwicklung der Amyloid-Plaques die Hauptursache für die schwächenden Symptome der Krankheit ist. Wie sich herausstellt, ist das Enzym, für das das BCHE-Gen kodiert, auch in diesen Plaques in erheblichen Mengen zu finden.

"Diese Studie verbindet zwei der größten Alzheimer-Punkte", sagte Dr. Saykin, Direktor des Indiana Alzheimer Disease Center und des IU Center for Neuroimaging am IU He alth Neuroscience Center.

"Der Befund, dass die BCHE-Genvariante das Ausmaß der Plaqueablagerung in PET-Scans bei Menschen mit Alzheimer-Risiko vorhersagt, wird wahrscheinlich die Forschung nach Medikamenten neu beleben, die die Krankheit modifizieren könnten, indem sie das BCHE-Enzym oder seinen Stoffwechselweg beeinflussen, " er sagte. Einige existierende Medikamente hemmen dieses Enzym, aber es ist unklar, ob dies die Plaqueablagerungen beeinflusst.

Insgesamt scheinen die Ergebnisse den Wissenschaftlern neue potenzielle Ziele für Medikamente zu bieten, um die Krankheit zu verlangsamen, umzukehren oder sogar zu verhindern. Die Alzheimer-Krankheit betrifft schätzungsweise 5,4 Millionen Amerikaner und hat sich als resistent gegen Behandlungen erwiesen, die mehr tun, als nur vorübergehend die Verschlechterung der Symptome zu verlangsamen.

Amyloid-Plaque-Ablagerungen bauen sich abnormal im Gehirn von Alzheimer-Patienten auf und spielen vermutlich eine wichtige Rolle bei Gedächtnisverlust und anderen Problemen, die Patienten plagen.

Die Studie verwendet ein bildgebendes Mittel, Florbetapir, das jetzt von der U.S. Food and Drug Administration zur Verwendung zugelassen ist und es Ärzten ermöglicht, das Ausmaß der Plaquebildung im Gehirn eines Patienten zu sehen, etwas, das zuvor nur bestimmt werden konnte mit einer Autopsie.

In einer genomweiten Assoziationsstudie werten Forscher alternative Versionen vieler Gene aus, um festzustellen, ob bestimmte genetische Varianten mit einem bestimmten Merkmal assoziiert sind – in diesem Fall die Menge an Amyloid-Plaque-Ablagerungen, die die PET-Scans in der Gehirne der Studienteilnehmer.

Unter Verwendung des bildgebenden Mittels, das den Nachweis der Plaques im Gehirn ermöglicht, führten die Forscher PET-Scans von 555 Teilnehmern der Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative durch, einem langfristigen öffentlich-privaten Forschungsprojekt, das Menschen mit Alzheimer-Risiko umfasst Krankheit und Patienten, bei denen die Krankheit diagnostiziert wurde, sowie Teilnehmer ohne Symptome.

Mit ausgefeilten statistischen Analysen wurden die Bildgebungsdaten mit Analysen der DNA von 555 Teilnehmern kombiniert, um festzustellen, ob bestimmte Genvarianten häufiger bei Patienten mit höheren Plaqueablagerungen gefunden wurden.

Die Analyse ergab, dass eine Variante von BCHE signifikant mit der Höhe der Plaqueablagerungen assoziiert war.Wie zu erwarten war, fand die Analyse auch eine starke Assoziation mit Varianten eines anderen Gens, APOE, von dem seit langem bekannt ist, dass es mit der Entwicklung von Alzheimer in Verbindung gebracht wird. Die Wirkung von BCHE war jedoch unabhängig von APOE. Darüber hinaus waren die Wirkungen der beiden Gene additiv – das heißt, Menschen mit den verdächtigen Varianten beider Gene hatten mehr Plaqueablagerungen als Menschen, die nur eine der mit der Plaqueentwicklung verbundenen Varianten hatten.

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