Badania na myszach 3xTg, które są genetycznie predysponowane do choroby Alzheimera, przeprowadzili naukowcy ze Scripps Research Institute (USA) oraz włoskiego Universita di Bologna. Aby zbadać potencjalny wpływ alkoholu na chorobę Alzheimera, wielokrotnie wystawiali oni myszy na działanie alkoholu w ciągu kilku miesięcy w modelu, który naśladuje poziomy narażenia na alkohol u osób z AD (Alzheimer's disease).
Jak się okazało, powtarzające się zatrucie alkoholem wiąże się z występującymi w mózgach gryzoni zmianami ekspresji genów, wskazującymi na postęp choroby.
– Dodanie (wpływu) etanolu do podłoża genetycznego choroby Alzheimera przyspiesza ją o kilka miesięcy lub kilka lat – powiedział współautor badania dr Federico Manuel Giorgi, profesor genomiki obliczeniowej na Universita di Bologna.
W porównaniu z myszami z grupy kontrolnej osobniki narażone na działanie alkoholu osiągały coraz gorsze wyniki w uczeniu się i zapamiętywaniu wzorców przestrzennych. Te oznaki spadku zdolności poznawczych ujawniały się we wcześniejszym wieku niż zwykle.
– U myszy dostających alkohol zaczęliśmy dostrzegać upośledzenie funkcji poznawczych mniej więcej dwa miesiące przed normalnym rozwojem tych upośledzeń – wskazał współautor badania Pietro Paolo Sanna, profesor immunologii i mikrobiologii w Scripps Research. Dla porównania, przeciętna długość życia myszy wynosi około 2 lat, choć odnotowywano osobniki żyjące choćby 3,5 roku.
Naukowcy scharakteryzowali i porównali ekspresję genów w ponad 100 000 pojedynczych komórek z mózgów myszy narażonych i nienarażonych na działanie alkoholu, aby dokładnie określić, co działo się w tych komórkach podczas AD.
Jak wynika z badania, ekspozycja na alkohol była związana z powszechnymi zmianami w ekspresji genów w korze przedczołowej. Myszy narażone na alkohol miały w szczególności wyższą ekspresję genów związanych z pobudliwością neuronów, neurodegeneracją i stanem zapalnym. Zmiany te zachodziły nie tylko w samych neuronach, ale również w komórkach pełniących funkcje pomocnicze, takich jak astrocyty, mikroglej i komórki śródbłonka.
– To interesujące, ponieważ kiedyś uważano, iż neurony przeprowadzają wszystkie reakcje związane z chorobą Alzheimera. Dopiero niedawno uznano, iż te typy komórek odgrywają rolę w patogenezie choroby Alzheimera – wskazał prof. Giorgi.
Naukowcy porównali profile transkrypcji genów myszy narażonych na działanie alkoholu z nieeksponowanymi myszami z tym samym podłożem genetycznym, ale w różnym wieku i na różnych etapach choroby Alzheimera. Jak się okazało, profile transkrypcji genów myszy narażonych na alkohol bardziej przypominały profile starszych myszy z poważniejszym pogorszeniem funkcji poznawczych niż myszy w ich wieku.
Zrozumienie, jak zmienia się ekspresja genów w różnych populacjach komórek podczas choroby Alzheimera, jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia mechanizmów molekularnych stojących za utratą pamięci i opracowania skutecznej terapii. Naukowcy spekulują, iż szlaki transkrypcji genów zaangażowane w postęp choroby Alzheimera u myszy z AD mogą również pomóc wyjaśnić postęp choroby przy braku spożywania alkoholu.
– Mechanizmy progresji, które odkryje ten zestaw danych, mogą mieć ogólne zastosowanie do choroby Alzheimera, choćby bez alkoholu. Ostatecznie ta analiza ekspresji genów pozwoli zidentyfikować najważniejsze geny regulacyjne, które napędzają postęp choroby Alzheimera – podkreślił prof. Sanna.
Chociaż omawiane badanie koncentrowało się na genetycznie uwarunkowanej chorobie Alzheimera, zespół planuje w przyszłości zbadać, czy spożywanie alkoholu wpływa również na początek i postęp sporadycznej choroby Alzheimera przy braku genetycznego obciążenia.
