ScienceDaily (26 Apr 2012) - Forskare vid Gladstone Institutes har unraveled en process genom vilken utarmning av ett specifikt protein i hjärnan bidrar till problem med minnet i samband med Alzheimers sjukdom. Dessa resultat ger insikter i sjukdomens utveckling och kan leda till nya terapier som kan gynna de miljontals människor världen över lider av Alzheimers sjukdom och andra förödande neurologiska sjukdomar.

Studien, som leds av Gladstone Investigator Jorge J. Palop, PhD, visade att låga nivåer av ett protein som kallas Nav1.1, störa den elektriska aktiviteten mellan hjärnceller. Sådan aktivitet är avgörande för friska hjärnans funktion och minne. Faktum är att forskarna fann att återställa Nav1.1 nivåer i möss som genetiskt var modifierad för att efterlikna viktiga aspekter av Alzheimers sjukdom (AD-möss) bättre inlärning och minnesfunktioner och ökat sin livslängd. Deras resultat presenteras på omslaget av April 27 frågan om Cell , tillgänglig online 26 april.

"Det uppskattas att mer än 30 miljoner människor i världen lider av Alzheimers sjukdom och att antalet väntas öka dramatiskt inom en snar framtid", säger Lennart Mucke, MD, som leder neurologisk forskning på Gladstone, en oberoende och ideell biomedicinsk-forskningsorganisation . "Denna forskning förbättrar vår förståelse av de biologiska processer som ligger bakom kognitiv dysfunktion vid denna sjukdom och kan öppna dörren för nya terapeutiska interventioner."

Forskarnas rön tyder på att Nav1.1 nivåer i särskilda bestämmelser nervceller som kallas parvalbumin celler, eller solceller, är avgörande för att skapa friska hjärnvågsaktivitet - och att problem i denna process bidrar till kognitiv nedgång i AD-möss och eventuellt hos patienter med Alzheimers sjukdom.

I hjärnan, neuroner bilda mycket sammankopplade nät, med användning av kemiska och elektriska signaler för att kommunicera med varandra. Forskarna undersökte huruvida detta kommunikationen mellan nervceller störs i AD-möss, och i så fall hur detta kan påverka symtom på Alzheimers sjukdom.

För att studera detta genomförde de elektroencefalogram (EEG) inspelningar - en teknik som upptäcker avvikelser i hjärnans elektriska vågor som de som finns hos patienter med epilepsi. De fann att liknande avvikelser uppstod under perioder av minskad gamma-våg svängningar - en typ av hjärnan våg som är avgörande för att reglera inlärning och minne.

"Som en ledare i en orkester, solceller reglerar hjärnan rytmer genom att exakt styra excitatoriska hjärnans aktivitet", säger Laure Verret, PhD, forskarassistent och huvudförfattare. "Vi fann att solceller hos patienter med Alzheimers och AD-möss har låga nivåer av proteinet Nav1.1 - sannolikt bidra till PV cell dysfunktion Som en följd fick AD möss onormal hjärna rytmer Genom att återställa Nav1.1 nivåer, kunde vi återupprätta hjärnans normala funktion. "

Faktum är att forskarna funnit att öka Nav1.1 nivåer i solceller förbättrar verksamheten hjärnan våg, inlärning, minne och överlevnad i AD-möss.

"Förbättrat Nav1.1 verksamhet och därmed förbättra PV cell funktion, kan hjälpa vid behandling av Alzheimers sjukdom och andra neurologiska sjukdomar som är förknippade med gamma-våg förändringar och kognitiva funktionshinder såsom epilepsi, autism och schizofreni", säger Dr Palop, som är också en biträdande professor i neurologi vid University of California, San Francisco, som Gladstone är knuten. "Dessa resultat kan tillåta oss att utveckla behandlingar för att hjälpa patienter med dessa förödande sjukdomar."

Andra forskare som deltog i denna forskning vid Gladstone inkluderar Giao Hang, PhD, Kaitlyn Ho, Nino Devidze, PhD och Anatol Kreitzer, PhD. Finansiering gavs av en mängd olika källor, inklusive National Institutes of Health, Stephen D. Bechtel, Jr Foundation, Philippe stiftelsen och bänken och McKnight stiftelser.