Onderzoekers leggen een van de drijvende krachten achter de ziekte van Alzheimer bloot

Voor de ziekte van Alzheimer, de meest voorkomende vorm van dementie, bestaat er nog altijd geen efficiënte behandeling. Dat komt onder andere omdat wetenschappers nog altijd niet goed begrijpen hoe de progressieve neurodegeneratieve aandoening in de hersenen ontstaat.

Het staat al langer vast dat het eiwit tau - samen met het peptide amyloid-beta - een centrale rol speelt in de ziekte van Alzheimer. Tau is verantwoordelijk voor de toxische effecten op de hersencellen van patiënten, wat resulteert in een verminderde geheugenfunctie.

Neuropathologen weten ook al tientallen jaren dat tau zich in de loop van de ontwikkeling van alzheimer ophoopt in afzettingen in de hersencellen. En dat het eiwit tijdens dit proces sterk verandert: verschillende afzettingen van tau dragen meerdere veranderingen op verschillende posities binnen het tau-molecuul.

Specifieke locaties

Wat tot nu toe onduidelijk bleef is hoe tau in dit meervoudig gemodificeerde stadium terechtkomt. Onderzoekers van Flinders University in Australië hebben nu een deel van dit mysterie opgelost. Ze onderzochten of een verandering op een specifieke locatie in tau het gemakkelijker zou maken voor tau om op een andere plaats te wijzigen.

Het team richtte zich daarvoor op de relatie tussen tau en proteïnekinases, enzymen die veranderingen in tau aanbrengen. Volgens hoofdauteur dr. Kristie Stefanoska, dementiespecialist aan Flinders University, richten proteïnekinases zich gewoonlijk op specifieke locaties, fosforylatieplaatsen genoemd, in tau en andere eiwitten, en brengen ze alleen op deze specifieke locaties veranderingen aan. Maar de onderzoekers vermoedden dat sommige van die enzymen zich op meerdere plekken in tau konden richten en dat ze dat nog efficiënter doen als tau al op één plek was veranderd.

De onderzoekers voerden een groot experiment uit met 20 verschillende veranderingen in tau en met 12 enzymen, waarbij ze zich concentreerden op de meest voorkomende soort verandering in tau in de hersenen van alzheimer-patiënten. Ze ontdekten dat één verandering in tau het gemakkelijker maakt om een andere verandering te introduceren. En ze wisten ‘master sites’ - specifieke hoofdlocaties - in tau te identificeren, die de daaropvolgende veranderingen op de meeste andere locaties bepalen. Door deze hoofdlocaties te wijzigen, konden ze op meerdere andere punten in tau wijzigingen aanbrengen, wat resulteerde in een toestand die vergelijkbaar is met wat te zien is in de hersenen van Alzheimer-patiënten.

De volgende stap voor het team was om te kijken of ze deze hoofdlocaties gericht konden gebruiken om de toxische eigenschappen van tau bij alzheimer te verminderen, en op die manier de geheugenfunctie te verbeteren. Ze bestudeerden daarvoor muizen met zowel amyloïd als tau, die symptomen ontwikkelden die leken op de ziekte van Alzheimer, waaronder geheugenstoornissen. De onderzoekers ontdekten dat muizen geen geheugenstoornissen ontwikkelden wanneer ze een versie van tau hadden die een van de geïdentificeerde hoofdlocaties miste, terwijl muizen die de gebruikelijke versie van tau hadden wel ziek werden.

De onderzoekers hopen dat ze hun bevindingen op termijn kunnen vertalen in een behandeling waarmee ze het transformatieproces van tau kunnen voorkomen en de ziekte van Alzheimer en wellicht ook andere neurologische aandoeningen waarbij tau betrokken is, zoals de ziekte van Parkinson, kunnen afremmen.