Femeile reprezintă aproape două treimi din cazurile de Alzheimer. Oamenii de știință au descoperit un indiciu pentru cauza moleculară a bolii Alzheimer care ar putea explica de ce femeile sunt expuse unui risc mai mare de boală. Într-un studiu recent publicat în Science Advances, o echipă de cercetători de la de la Institutul Scripps Research și MIT a descoperit că o formă modificată chimic și deosebit de dăunătoare a unei proteine ​​imunitare inflamatorii, care poartă numele de complementul C3 era prezentă la niveluri mult mai mari în creierul femeilor cu maladia Alzheimer, care au decedat, în comparație cu bărbații care au murit de această boală. 

De asemenea, cercetătorii au arătat că estrogenul, a cărui producție scade în timpul menopauzei, protejează în mod normal împotriva creării complementului C3.

„Noile noastre descoperiri sugerează că modificarea chimică a unei componente a sistemului complement ajută la declanșarea bolii Alzheimer și poate explica, cel puțin parțial, de ce boala afectează predominant femeile”, a declarat autorul principal al studiului, Stuart Lipton, profesor la departamentul de medicină moleculară de la Scripps și neurolog clinic în La Jolla, California.

Alzheimer, cea mai comună formă de demență care apare odată cu îmbătrânirea, afectează în prezent aproximativ șase milioane de oameni numai în Statele Unite.

Boala este întotdeauna fatală, de obicei după zece ani de la debut și nu există un tratament aprobat care să poată opri progresul bolii.

Tratamentele ineficiente reflectă faptul că oamenii de știință nu au înțeles încă pe deplin cum se dezvoltă maladia Alzheimer și de ce femeile reprezintă aproape două treimi din cazuri.

Laboratorul doctorului Lipton studiază evenimentele biochimice și moleculare care pot sta la baza bolilor neurodegenerative, inclusiv reacția chimică care formează un tip modificat de complement C3 – un proces numit nitrozilarea proteinei S.

Echipa sa a descoperit anterior această reacție chimică, care are loc atunci când o moleculă înrudită cu oxidul nitric (NO) se leagă strâns de un atom de sulf (S) pe un anumit bloc de proteine ​​de aminoacizi pentru a forma o „proteină SNO” modificată.

Modificările proteinelor prin grupuri mici de atomi, cum ar fi NO, sunt comune în celule și de obicei activează sau dezactivează funcțiile unei proteine ​​țintă.

Din motive tehnice, S-nitrozilarea a fost mai dificil de studiat decât alte modificări ale proteinelor, dar Lipton bănuiește că „furtuna de SNO” a acestor proteine ​​ar putea contribui într-un mod cheie la dezvoltarea bolii Alzheimer și a altor tulburări neurodegenerative.

În noul studiu, cercetătorii au folosit metode noi de detectare a procesului de S-nitrozilare pentru a cuantifica proteinele modificate în 40 de creiere umane postmortem.

Jumătate din creier proveneau de la persoane care au murit de Alzheimer, în timp ce restul nu suferiseră de această boală. Fiecare grup a fost împărțit ca să cuprindă în mod egal atât bărbați, cât și femei.

Oamenii de știință au descoperit în aceste creiere 1.449 de proteine ​​diferite care au fost S-nitrozilate. Printre proteinele cel mai des modificate în acest fel, au existat câteva deja legate de Alzheimer, inclusiv complementul C3.

În mod surprinzător, nivelurile de C3 S-nitrozilat (SNO-C3) au fost de peste șase ori mai mari în creierul femeilor cu Alzheimer în comparație cu creierul bărbaților cu Alzheimer.

Sistemul complement este o parte mai veche din punct de vedere evolutiv a sistemului imunitar uman și constă dintr-o familie de proteine, inclusiv C3, care se pot activa una pe cealaltă pentru a conduce inflamația în ceea ce se numește „cascada complementului”.

Oamenii de știință știu de mai bine de 30 de ani că în creierul Alzheimer se găsesc niveluri mai mari de proteine ​​din complement și alți markeri ai inflamației, în comparație cu creierele normale din punct de vedere neurologic.

Cercetări mai recente au arătat în mod specific că proteinele complementului pot declanșa celulele imune rezidente în creier, numite microglia, să distrugă sinapsele – punctele de conexiune prin care neuronii trimit semnalele electrice unul altuia.

Mulți cercetători bănuiesc acum că acest mecanism de distrugere a sinapselor stă, cel puțin parțial, la baza procesului bolii Alzheimer, iar pierderea sinapselor s-a demonstrat a fi o corelație semnificativă a declinului cognitiv în creierul Alzheimer.

De ce este SNO-C3 mai frecvent în creierul femeilor cu Alzheimer?

Există de mult timp dovezi că hormonul feminin estrogen poate avea efecte de protecție a creierului în anumite condiții; astfel, cercetătorii au emis ipoteza că estrogenul protejează în mod specific creierul femeilor de nitrozilarea S a C3 și această protecție se pierde atunci când nivelul de estrogen scade brusc odată cu menopauză.

Experimentele cu celule cerebrale umane cultivate au susținut această ipoteză, dezvăluind că SNO-C3 crește pe măsură ce nivelurile de estrogen (β-estradiol) scad, datorită activării unei enzime care produce NO în celulele creierului. Această creștere a SNO-C3 activează distrugerea microglială a sinapselor.

El și colegii săi speră acum să efectueze experimente suplimentare cu compuși de denitrozilare, care elimină modificarea SNO – pentru a vedea dacă pot reduce patologia la modelele animale de Alzheimer și, eventual, la oameni.