אלצהיימר: תפקידו של החלבון בטא-עמילואיד

במחקר שהתפרסם לאחרונה בגרסה המקוונת של כתב העת המדעי Nature Neuroscience הצליח צוות חוקרים בראשותה של ד"ר אינה סלוצקי מהמחלקה לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה בביה"ס לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת ת"א לפענח את אחת החידות האופפות את מחלת האלצהיימר – תפקידו התקין של החלבון בטא-עמילואיד.

עד כה נקשר עודף בחלבון זה לירידה קוגניטיבית שחלה במהלך אלצהיימר, אולם מתברר שלחלבון זה תפקיד פיזיולוגי חשוב גם במוח הבריא – הוא מווסת העברת אותות בין תאי העצב בעצבי ההיפוקמפוס, האזור במוח האחראי על למידה ועל זיכרון.

למידע נוסף בנושא אלצהיימר ועוד, היכנסו לפורומים:
פורום אלצהיימר, דמנציה
פורום הפרעות זיכרון הפרעות קוגניטיביות
פורום השאלת ציוד רפואי, ציוד שיקומי, ציוד אורטופדי
פורום פרקינסון
פורום אורולוגיה, ניתוחים אורולוגים, מחלות הערמונית

הסטודנטים המובילים את המחקר הם אפרת אברמוב ויפתח דולב, ביחד עם הילה פוגל ואייל רוף מהמחלקה לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה בביה"ס לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת ת"א, בשיתוף ג'וזפה ציקטוסטו מאוניברסיטת מלבורן באוסטרליה.

לדברי ד"ר סלוצקי, ההתייחסות המקובלת לבטא-עמילואיד הייתה כאל חלבון רעיל. "המחקר שלנו הראה שהדבר מורכב יותר. ידוע כי עלייה בריכוז החלבון מובילה לירידה במספר הסינפסות (קרי, קשרים בין תאי העצב במוח) ולפגיעה בתהליך התאי האחראי על למידה וזיכרון (synaptic plasticity)". צוות המחקר הוכיח כי לחלבון זה יש תפקיד פיזיולוגי חשוב בהעברת האינפורמציה ברשתות עצביות. "להפתעתנו, גילינו שגם ירידה משמעותית בריכוז החלבון פוגעת בתהליך התאי האחראי על למידה וזיכרון. המשמעות היא שדרוש ריכוז אופטימאלי של בטא-עמילואיד להעברה ועיבוד תקינים של מידע, בעוד שכמות מופחתת או מוגברת שלו משבשת את התהליך".

רוב המחקרים שבדקו עד כה את השפעת החלבון השתמשו בשיטות גנטיות ליצירת עכברים טרנסגניים שבמוחם מופרש בטא-עמילואיד בצורה מוגברת, בדומה למה שקורה במוחם של חולי אלצהיימר. השיטות הללו כמודל למחלה לקו בשתי בעיות – ראשית, הן לא מאפשרות לחקור את התהליכים הראשוניים שגורמים לאלצהיימר כי החלבון מתחיל להצטבר כבר מראשית תקופת ההתפתחות. שנית, הן רלוונטיות רק לסוג אחד של המחלה – אלצהיימר על רקע משפחתי שמופיע בגיל צעיר ונגרם ממוטציות גנטיות. סוג זה מהווה רק כ-1% מקרב כלל אוכלוסיית חולי האלצהיימר.

מחקרים עדכניים מראים כי הסוג הנפוץ של המחלה, בו אלצהיימר מופיע בגיל מאוחר ובאופן ספוראדי, עלול לנבוע מפגיעה במנגנון פירוק החלבון ולא מייצור יתר שלו. לכן, בחרה ד"ר סלוצקי להשתמש בגישה אחרת, באמצעותה ניתן היה להבין את התהליכים המוקדמים, שעומדים בבסיס המחלה. במקום לגדל עכברים הלוקים בפגם גנטי שמגביר את ייצור הבטא-עמילואיד, עוכב האנזים נפריליזין, שמשתתף בפירוק הבטא-עמילואיד.

מהמחקר עולה כי עיכוב פעילות הנפריליזין מגדיל את כמות החלבון, מה שגורם דווקא להגברת הפעילות הסינפטית והעצבית בטווח זמן קצר ולא לירידה בכמותו, כפי שהראו מחקרים קודמים בטווחי זמן ארוכים. שימוש בשיטות מדעיות שבחוד החנית הטכנולוגית, הכוללות שיטות אופטיות, מולקולאריות ואלקטרו-פיזיולוגיות הביאו לאותה המסקנה. בהינתן העובדה שפעילות הנפריליזין יורדת עם הגיל, עלייה בפעילות רקע של סינפסות עשויה להוות שלב ראשוני הגורם לירידה בזיכרון ויכולת קוגניטיבית במקרים של מחלת אלצהיימר ספוראדית.

למאמרים נוספים בנושא אלצהייצר ועוד:
אלצהיימר, תזונה, כולסטרול ומה שביניהם
בני גיל הזהב: בצעו אימוני התנגדות!
בני גיל הזהב: כך תהיו סבא וסבתא לדוגמה
גיל הזהב: הטיפול במחלת אלצהיימר יעיל
נוחות ופינוק לגיל הזהב (וידאו)

ממצא זה מתקשר למחקר בקרב בני אדם שנערך על ידי פרופ' בקנר מאוניברסיטת הרווארד, ואשר הראה כי יש קשר בין רמת פעילות הרקע המוחית לבין גודל צברי הבטא-העמילואיד: באותם האזורים בהם הייתה פעילות מוחית מוגברת בתחילת המחלה, התפתחו בהמשך צברי בטא-עמילואיד גדולים.

זהו הפרויקט הראשון של ד"ר סלוצקי בתחום אלצהיימר. לדבריה, הפרויקט לא היה מתאפשר ללא הבנה בסיסית בפיזיולוגיה ובביופיזיקה של מערכת העצבים. "רק הבנה של העקרונות הפיזיולוגיים האחראים על פעילות עצבית, במקביל לפיתוח שיטות חדשניות יובילו לפתרון אמיתי, שימנע התפתחות תהליכים פתולוגיים".

לסיכום, מסקנות המחקר הן:

1. לבטא-עמילואיד יש תפקיד פיזיולוגי בהעברת האותות ברשתות עצביות.

2. ריכוז נמוך מדי של החלבון פוגע במנגנון התאי האחראי על למידה וזיכרון.

3. הגברה בפעילות הרקע של נוירונים מהווה את השלב הראשוני הגורם להפרעות נוירונליות במחלת אלצהיימר.


* המידע המופיע כאן אינו מהווה המלצה לנקיטת הליך רפואי כזה או אחר. כל המסתמך על המידע המוצג עושה זאת על אחריותו בלבד. הגלישה בכפוף לתנאי השימוש באתר