Prawie 7 milionów Amerykanów cierpi na chorobę Alzheimera, a przewiduje się, że do 2060 r. liczba ta podwoi się. Chociaż starzenie się i predyspozycje genetyczne są najważniejszymi czynnikami ryzyka choroby Alzheimera, badania epidemiologiczne sugerują, że czynniki związane ze stylem życia, w tym spożywanie alkoholu, mogą również wpływać na początek i postęp choroby.
Naukowcy z zespołu Scripps Research wykazali, że choroba Alzheimera i zaburzenia związane z używaniem alkoholu (AUD) są powiązane z podobnie zmienionymi wzorcami ekspresji genów w mózgu, co potwierdza pogląd, że spożywanie alkoholu może sprzyjać postępowi choroby Alzheimera. Badanie opublikowane w eNeur 19 września 2024 r. może dostarczyć informacji na temat przyszłych strategii zapobiegania i leczenia.
„Odkryliśmy kilka genów i szlaków specyficznych dla typu komórek, które są rozregulowane zarówno w chorobie Alzheimera, jak i w przypadku alkoholu, co potwierdza hipotezę, że zaburzenia związane z używaniem alkoholu mogą przyspieszyć postęp choroby Alzheimera poprzez wpływ na niektóre z tych samych mechanizmów molekularnych, na które wpływa choroba Alzheimera, „ mówi starszy autor Pietro Paolo Sanna, lekarz medycyny, profesor na Wydziale Immunologii i Mikrobiologii w Scripps Research. „Rozumiejąc te rozregulowania na tym poziomie szczegółów molekularnych, możemy zrozumieć, co powoduje te choroby, a także możemy zidentyfikować cele, które można zastosować terapeutycznie”.
Po raz pierwszy naukowcy wykorzystali transkryptomikę pojedynczych komórek – metodę analizującą ekspresję genów w poszczególnych komórkach poprzez sekwencjonowanie ich RNA – w celu porównania zmian związanych z chorobą Alzheimera i AUD w różnych populacjach ludzkich komórek mózgowych. Badanie opiera się na wcześniej opublikowanych badaniach przeprowadzonych w laboratorium Sanna, które wykazały, że nadmierne spożycie alkoholu przyspiesza postęp choroby Alzheimera u myszy genetycznie predysponowanych do tej choroby.
Aby zbadać zmiany w ekspresji genów specyficznych dla komórek, zespół przeanalizował dane sekwencjonowania RNA z setek tysięcy pojedynczych komórek mózgowych od 75 pacjentów w różnych stadiach choroby Alzheimera (wczesnym, średnio zaawansowanym lub zaawansowanym) oraz 10 pacjentów bez choroby Alzheimera. Następnie porównali dane dotyczące ekspresji genów choroby Alzheimera z wcześniej opublikowanymi danymi dotyczącymi sekwencjonowania RNA od osób z AUD.
Wykazali, że zarówno AUD, jak i choroba Alzheimera są powiązane z podobnymi zmianami w ekspresji genów w mózgu, w tym zwiększoną ekspresją genów i szlaków zapalnych, zakłóceniami sygnalizacji komórkowej i szlaków związanych ze śmiercią komórek, a także zmianami w komórkach naczyń krwionośnych.
„Zaprezentowaliśmy tutaj analizę różnicową dwóch zaburzeń powodujących pogorszenie funkcji poznawczych” – mówi pierwsza autorka, dr Arpita Joshi, pracownik naukowy w laboratorium Sanny w Scripps Research. „Pogłębia naszą wiedzę na temat choroby Alzheimera i tego, co pociągają za sobą trzy klinicznie zdefiniowane stadia choroby Alzheimera, a także podkreśla znaczenie uznania zaburzeń związanych z używaniem alkoholu jako czynnika ryzyka choroby Alzheimera”.
Ponieważ badanie przeprowadzono na małej próbie pod kątem AUD, badacze planują w przyszłości powtórzyć analizę, korzystając z większych baz danych dotyczących ekspresji genów pochodzących od osób z AUD, które, jak mają nadzieję, staną się dostępne w przyszłym roku.
„Z niecierpliwością czekamy na publikację większych zbiorów danych dotyczących spożycia alkoholu, abyśmy mogli przetestować wiarygodność tych odkryć i zbadać podobieństwa między tymi dwoma zaburzeniami z większą szczegółowością typu komórkowego” – mówi Joshi. „Jest to globalny wysiłek mający na celu rozwikłanie złożonych chorób na poziomie pojedynczych komórek, co doprowadzi do lepszego zrozumienia zaburzeń molekularnych i komórkowych u osób chorych na chorobę Alzheimera, zaburzenia związane z używaniem alkoholu oraz ich interakcji”.
Oprócz Sanny i Joshiego współautorem badania „Wzorce transkrypcji w stadiach choroby Alzheimera są specyficzne dla typu komórki i częściowo zbieżne ze skutkami zaburzeń związanych z używaniem alkoholu u ludzi” jest współautorem Federico Manuela Giorgi z Scripps Research and uniwersytetu w Bolonii.
Praca ta była finansowana ze środków Narodowego Instytutu Zdrowia (AA021667, AA028982, DA046170, DA046204 i DA053801)
