normales altern oder sich entwickelnde demenz? naturstudie zeigt, wie das „schicksal“ des gehirns vom zellzustand bestimmt wird
2024-09-04
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derzeit leiden weltweit etwa 55 millionen menschen an demenz, mehr als die hälfte davonalzheimer-krankheit(anzeige). die alzheimer-krankheit ist die häufigste ursache für demenz bei älteren erwachsenen und raubt den patienten zunehmend und irreversibel ihr gedächtnis und ihre kognitiven fähigkeiten. lange bevor die kognitiven funktionen deutlich nachlassen, beginnen sich der zustand mehrerer zelltypen im gehirn und ihre interaktionen zu verändern.in einer kürzlich in der fachzeitschrift nature veröffentlichten forschungsarbeit hat ein internationales forschungsteambasierend auf der analyse von 1,65 millionen menschlichen gehirnzellen wurden auf zellulärer ebene zwei verschiedene verläufe der gehirnalterung konstruiert: normales altern oder die entwicklung der alzheimer-krankheit. die forschungsergebnisse offenbaren insbesondere die abfolge von veränderungen in zellgruppen im zusammenhang mit der alzheimer-krankheit während der krankheitsentwicklungveränderungen in bestimmten neuronen- und gliazell-subpopulationen in frühen krankheitsstadien, soll leitlinien für innovative therapien zur behandlung der alzheimer-krankheit und zur verzögerung der gehirnalterung liefern.in dieser studie analysierten die wissenschaftler im detailgehirnproben von bis zu 437 älteren freiwilligen gespendet. in jedem gehirn untersuchten die forscher die bereiche, die am anfälligsten für alzheimer und alterung sind:präfrontaler kortextausende zellen wurden gesammelt und modernste einzelzell-rna-sequenzierungstechnologie wurde verwendet, um die von jeder zelle exprimierten gene zu lesen. anschließend analysierten die forscher mithilfe maschineller lerntechnologie die daten aller 1,65 millionen zellen, um den zelltyp und die wechselwirkungen zwischen zellen zu bestimmen, und konstruierten schließlichumfassender zellatlas des präfrontalen kortex bei älteren erwachsenen。da diese spender in unterschiedlichen stadien des normalen alterns oder einer leichten bis schweren alzheimer-krankheit starben und ihr kognitiver status im laufe ihres lebens gut dokumentiert war, kombinierten die forscher ihre gehirnzelldaten mit diesen informationen, um herauszufinden, dass mit der alzheimer-krankheit verbundene veränderungen identifiziert werden können verschiedene zellgruppen, unterscheiden sie vom normalen altern und bestimmen, wie krankheitsbedingte zellveränderungen im verlauf der krankheit nacheinander auftreten.
▲schematische darstellung von forschungsmethoden und -prozessen (bildquelle: referenz [1])
das zeigen die forschungsergebnissezwei gruppen lipidbezogener mikroglia sind bei der frühen alzheimer-krankheit von entscheidender bedeutung. mikroglia sind immunzellen, die sich im gehirngewebe befinden, und diese beiden gruppen lipidbezogener mikroglia (bzwapoe- und gpnmb-positiv und apoe-, gpnmb- und trem2-positiv），eine gruppe treibt die entstehung von beta-amyloid-ablagerungen voran und eine gruppe vermittelt tau-tangles, sind diese beiden ereignisse die kritischsten pathologischen merkmale der alzheimer-krankheit.neben mikrogliaeine subpopulation von astrozyten ist signifikant mit einem durch tau verursachten schnellen kognitiven rückgang verbunden。▲zwei mikroglia-subpopulationen und eine astrozyten-subpopulation spielen eine schlüsselrolle bei der entstehung von veränderungen der gehirnfunktion und kognitiven beeinträchtigungen (bildquelle: referenz [1])in dieser studie entwickelten die autoren eine methode zur simulation der dynamik der zellulären umgebung, wobei veränderungen in verschiedenen zellpopulationen den alterungsverlauf des gehirns definieren.dies liefert ein klares bild davon, wie sich die zusammensetzung von zellpopulationen in verschiedenen stadien der gehirnalterung ändern kann.wie die autoren der studie anmerken, muss die zusammensetzung der zellpopulationen möglicherweise reguliert werden, um die kognitiven funktionen im gehirn aufrechtzuerhalten, wie die ergebnisse dieser studie zeigengruppen von zellen, die als ziel für eingriffe in den weg des gehirns zur alzheimer-krankheit dienen könnten。
die alzheimer-krankheit (ad) ist eines der größten medizinischen probleme der menschheit. bis 2050 könnte sich die zahl der alzheimer-patienten weltweit verdreifachen.warum ist die alzheimer-krankheit so schwer zu behandeln?wie viel wissen wir über die entstehung der alzheimer-krankheit?welche neuen behandlungsmethoden für die alzheimer-krankheit sollten in naher zukunft beachtet werden?was können wir in unserem leben tun, um nicht krank zu werden?
