Neuroinflammattiset sairaudet, mukaan lukien Alzheimerin tauti ja traumaattinen aivovamma, liittyvät kovien proteiinien, joita kutsutaan fibriiniksi, laskeumaan, jotka ovat peräisin hyytymistekijä fibrinogeenista. Nämä retikulaariset fibriinikertymät esiintyvät aivojen verisuonten ulkopuolella, mikä johtaa joidenkin keskushermoston solujen (neuronien) kuolemaan ja lopulta muistin heikkenemiseen.
Nyt ensimmäistä kertaa Etelä-Floridan yliopiston terveyskeskuksen (USF Health) morsani-lääketieteellisen koulun tiimi on ilmoittanut, että liukoinen fibrinogeeni voi liittyä suoraan neuroneihin ja aiheuttaa tuhoisan tulehdusvasteen ennen kuin se muuttuu liukenemattomiksi fibriinimolekyyleiksi. Tutkijat havaitsivat lisäksi, että fibrinogeeni sitoutuu erityisesti kahteen fibrinogeenireseptoriin neuronien pinnalla: solujen prioniproteiini (PrPC) ja solunsisäinen tarttuvuusmolekyyli-1 (ICAM-1).
Heidän prekliininen tutkimuksensa, jonka otsikko oli "prionit ja prioni kaltaiset mekanismit sairauksissa ja biologisessa toiminnassa", julkaistiin biomolekyylejä koskevassa erityisnumerossa.
Tutkimus julkaistiin biomolekyylejä koskevassa erityisnumerossa (viimeisin vaikuttajatekijä: 4.879) 18.9.2021
Tämä havainto vaikuttaa kohdennettujen hoitojen tunnistamiseen, jotka voivat auttaa ehkäisemään tai ehkäisemään neurodegeneraatiota Alzheimerin taudissa, traumaattisessa aivovauriossa tai muissa kroonisissa neuroinflammatorisissa sairauksissa, jotka liittyvät aivojen epänormaaliin verisuonten läpäisevyyteen (vuotoon).
"Fibrinogeeni on yksi laiminlyödyistä syyllisistä neurodegeneraatio- ja muistinmenetyksen prosessissa", sanoi johtava tutkija Tohtori David lominadze, kirurgian, molekyylifarmakologian ja fysiologian professori USF: n terveyden alalla. "Tutkimuksemme osoittaa, että fibrinogeeni ei ole vain tulehduksen merkkiaine (biologinen indeksi), vaan myös mahdollinen aivojen tulehduksen syy."
Tohtori David lominadze
Fibrinogeeni on proteiini, joka syntyy luonnollisesti maksassa ja välittyy muihin elimiin ja kudoksiin veren kautta. Fibrinogeeni on verisuonen ulkopuolella ja muuttuu fibriiniksi trombiinilla verihyytymän muodostumisen aikana, jolla on keskeinen rooli haavan paranemisessa.
Tohtori Lominadzen laboratorio keskittyy ymmärtämään, miten molekyylimuutokset, jotka vaikuttavat kehon pienimpien verisuonten verenkiertoon, mukaan lukien tulehduksen aiheuttamat mikrovaskulaariset muutokset, heikentävät kognitiivisia kykyjä, erityisesti lyhytaikaista muistia.
Dr lominadzen ja muiden tutkimukset ovat osoittaneet, että tulehdussairauksiin liittyy lisääntynyt fibrinogeenipitoisuus veressä, mahdollisesti vahingoittavien vapaiden radikaalien tuotannon lisääntyminen, neuronaalisolujen aktivaatio ja mikrovaskulaarinen läpäisevyys. Aiemmassa tutkimuksessa, jossa käytettiin hiirimallia lievän tai kohtalaisen traumaattisen aivovamman hoitoon, tohtori Lominadzen tiimi ilmoitti, että fibrinogeeni keräsi ja aktivoi astrosyyttejä mikroveitsen ja astrosyyttien väliseen tilaan, joka on toinen aivosolutyyppi, joka yhdistää verisuonia ja neuroneja verisuonten seinämän läpi kulkemisen jälkeen. Tämä aktivointi tapahtuu samanaikaisesti lisääntyneen neurodegeneraation ja heikentyneen lyhytaikaisen muistin kanssa.
Tohtori David lominadze (istumassa) ja tohtori Nurul sulimai (vasemmalla), tutkijatohtori, ja Jason Brown, vanhempi biotieteilijä
Tässä viimeisimmässä tutkimuksessa USF: n terveystutkijat testasivat, voiko fibrinogeeni muodostaa yhteyden suoraan neuroneihin sen lisäksi, että se on vuorovaikutuksessa astrosyyttien kanssa - jotka ovat välttämättömiä tiedon välittämiseksi ja kaikkien tarvittavien elämäntoimintojen koordinoimiseksi koko ihmiskehossa.
He hoitivat petrimaljoissa kasvatettujen terveiden hiirien aivoneuroneja fibrinogeenilla. Fibrinogeeni lisää näiden neuronien kuolemaa, johon ei vaikuta trombiinin estäjien esiintyminen tai puuttuminen, jotka estävät fibrinogeenin muuntamisen fibriiniksi. Tämä havainto viittaa siihen, että liukoisella fibrinogeenilla ja fibriinillä on myöhemmissä vaiheissa samanlaisia toksisia vaikutuksia neuroneihin.
Lisäksi PrPc- ja ICAM-1-fibrinogeenireseptorien toiminnan estäminen neuronien pinnalla (periaatteessa estää fibrinogeenin läheisen sitoutumisen näihin reseptoreihin) voi vähentää neurodegeneraatioon johtavaa tulehdusvastetta.
"Tutkimukset ovat osoittaneet, että fibrinogeenin ja neuronien välinen vuorovaikutus johtaa proinflammatorisen sytokiini interleukiini interleukiini-6: n (IL-6), lisääntyneen oksidatiivisen vaurion ja neuronaalisen kuoleman lisääntymiseen, osittain sen suoran yhteyden (kosketuksen) neuronaalisen PrPc: n ja ICAM-1: n kanssa", tutkimuksen tekijät kirjoittivat.
Plasman fibrinogeenin ja sen reseptorien, solujen prioniproteiinien (yllä) ja solujen välisten tarttuvuusmolekyylien (alla) vuorovaikutus neuronien pinnalla näkyy punaisilla pisteillä käyttäen menetelmää, jota kutsutaan läheisyyden risteysmääritykseksi. Punaisten 3 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 0 Neuronaaliset ytimet näkyvät sinisenä.
Tarvitaan lisää tutkimusta. Mutta kaiken kaikkiaan USF: n terveystutkimus viittaa siihen, että taustalla olevan tulehduksen aiheuttamien neurodegeneratiivisten sairauksien aiheuttamia lyhytaikaisia muistiongelmia voidaan lievittää useilla toimilla, tohtori lominadze sanoi. Näitä toimenpiteitä ovat "yleisen tulehduksen estäminen, fibrinogeenipitoisuuden vähentäminen veressä vähentämällä fibrinogeenin synteesiä ja estämällä fibrinogeenin sitoutuminen sen neuronaalisiin reseptoreihin", hän sanoi.
USF: n terveystutkimuksen rahoitti kansallinen sydän-, keuhko- ja veriinstituutti, joka on osa kansallisia terveyslaitoksia (NIH).
