Onderzoekers aan de Sanford-Burnham universiteit ontdekken dat het enzym dat toxische hersenplaques veroorzaakt bij de ziekte van Alzheimer ook geheugen- en cognitieve functies beschadigt via een ander mechanisme.
De onderligggende oorzakn van de ziekte van Alzheimer worden niet geheel begrepen, maar er is duidelijk bewijs dat een ophoping van beta-amyloid die wordt veroorzaakt door verschillende enzymen, waaronder het zo genaamde BACE1, een rol speelt. De meeste Alzheimer patiënten hebben verhoogde spiegels van BACE1, dat op zijn beurt zorgt voor meer beta-amyloid eiwit dat schadelijk is voor de hersenen.
In een artikel dat 15 Augustus j.l. is gepubliceerd in de Journal of Neuroscience rapporteren onderzoekers van het “Sanford-Burnham Medical Research Institute” de bevinding dat BACE1 meer doet dan alleen de productie van beta-amyloid bevorderen- het reguleert ook een ander proces in de cellen dat bijdraagt aan geheugenverlies. Dit betekent dat alleen maar het onderdrukken van de activiteit van het BACE1 enzym niet genoeg is om de ziekte van Alzheimer te voorkomen of te behandelen- onderzoekers zullen moeten voorkomen dat de cellen het helemaal niet produceren.
“Geheugenverlies is een groot probleem- niet alleen bij Alzheimer, maar ook voor de ouder wordende populatie” zei Huaxi Xu, Ph.D., hoogleraar aan het Sanford-Burnham’s Del E. Webb Neuroscience, Aging, and Stem Cell Research Center en senior auteur van de studie. “ Met deze studie wilden we beter begrip krijgen over hoe BACE1 een rol speelt bij geheugenverlies, afgezien van de productie van beta-amyloid”
Om dit te doen gebruikten Xu en zijn team een muizen-model dat menselijk BACE1 produceert. Muizen maken een type beta-amyloid dat verschilt van de menselijke versie en dat veel minder toxisch is. Dus konden ze in dit model uitsluitend bestuderen hoe de functies van BACE1 onafhankelijk waren van de aanmaak van beta-amyloid. Als BACE1 alleen maar zou werken op de productie van beta-amyloid zouden de onderzoekers hebben verwacht geen effect te zien als de muizen humaan BACE1 produceerden- daar muis beta-amyloid niet erg toxisch is zou extra BACE1 hier niet veel invloed op hebben. Daarentegen zagen ze dat het enzym toch het leervermogen en het geheugen verminderde, wat er op duidde dat er een secundaire functie werkzaam was.
Als het niet de productie van beta-amyloid is, wat doet BACE1 dan? Vele jaren geleden ontdekten onderzoekers dat een eiwit in de hersenen – proteine kinase A (PKA), beter bekend omdat het het celmetabolisme regelt – ook een rol speelde bij de vorming van het geheugen. In deze studie vonden Xu en collega’s dat BACE1 de productie door de cel van andere moleculen die nodig zijn voor het functioneren van PKA onderbreekt. Door dat mechanisme inactiveert BACE1 PKA en zodoende remt het de onwikkeling van het geheugen bij de muizen, zelfs in afwezigheid van het neurotoxische beta-amyloid.
“Dus BACE1 is op twee manieren desastreus waar het aankomt op het geheugen,” zei Xu. “Maar het betekent ook dat een therapie die gericht is tegen BACE1 en dubbele oplawaai voor de ziekte van Alzheimer zou kunnen zijn, en zelfs voor het normale, leeftijds-gerelateerde geheugenverlies. Daarom zoeken we nu naar manieren om de expressie van BACE1 in de hersenen te blokkeren.”
Vertaling: Gerard