Springs (6 juni 2012) – schweizisk forskare har lyckats skapa detaljerade tredimensionella bilder av den geografiska fördelningen av amyloid plack i hjärnan hos möss som drabbade med Alzheimers sjukdom. Dessa tavlor är anhopningar av små bitar av protein i hjärnan och typiska för Alzheimer. Den nya tekniken används i undersökningarna ger ett extremt exakta forskning verktyg för en bättre förståelse av sjukdomen. I framtiden hoppas forskarna att det också kommer att utgöra grunden för en ny och tillförlitlig diagnos metod.

Resultat som uppnåtts inom ett gemensamt projekt för två lag forskare--en från Paul Scherrer Institute (PSI) och ETH Zürich, den andra från École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). De har offentliggjorts i Europeiska unionens tidning Neuroimage.

Alzheimers sjukdom är ansvarig för cirka 60% och 80% av alla fall av demens. Sjukdomen påverkar människor på olika sätt, men det vanligaste första symptomet är svårigheten att minnas ny information, eftersom sjukdomen först påverkar hjärnan regioner deltar i bildandet av nya minnen. Alzheimers demens karakteriseras av typiska hjärnan organskador som spridit sig till andra områden i hjärnan som sjukdomen fortskrider. En av dessa skador, den så kallade amyloid plaketten, består av ackumulering av extracellulära proteiner aggregat. Dessa skador visas tidigt i sjukdomen och det finns en hög intresse upptäcka dem i patienter att diagnosticera eller utvärdera Progressionen av sjukdomen. Medicinsk bildframställning metoder har nyligen utvecklats och validerats för detta ändamål. Dessa tillåta regionala beloppet av amyloid insättningar som skall mätas, men enskilda plack kan inte kvantifieras.

Senaste resultaten av forskare från Paul Scherrer Institute (PSI), ETH Zürich och École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) visar att imaging enda plack är möjligt under vissa villkor. "Denna bedrift kan bidra till att påskynda utvecklingen och utvärderingen av nya bildframställning diagnostiska markörer för att slutligen förbättra diagnos av Alzheimers sjukdom," förklarar Matthias Cacquevel, en av författarna vid EPFL.

Exakta plakett distribution i 3D

Med hjälp av en metod som kallas fas kontrast Imaging, kunde forskarna inom kort tid, att synliggöra exakt tredimensionell fördelningen av amyloid plack i hjärnan hos möss med Alzheimers. Innan denna bedrift var den enda möjligheten att studera fördelningen av amyloid plack på singel-plakett nivå tidskrävande studier. "Tills nu, för sådan undersökning, hjärnan hade att skäras i segment och sektorerna färgade så att tavlor blev synlig," förklarar Bernd Pinzer, från Paul Scherrer Institute, som utfört undersökningarna. "Denna process är guldmyntfoten bland sådana utredningar. Det är dock mycket tidskrävande, eftersom allt måste göras för hand. Samtidigt ger det mycket mindre information än vår nya metoden. Naturligtvis vi jämfört resultaten från våra nya metoden med de erhållits med denna traditionella metod, och de visade utmärkta avtalet."

Som en första konkreta resultat bestäms forskarna fördelningen av plack i hjärnan hos ett antal möss med olika stadier av sjukdomen. För varje hjärna fick forskarna en tredimensionell bild av övergripande plakett distributionen så att utvecklingen av sjukdomen kan följas i detalj. Med konventionella processer, hade det knappast varit möjligt att samla in sådana omfattande information.

Utvecklingen för pålitliga diagnosmetoder

"Ett mål är att använda fas kontrast tekniken för att förbättra bildframställning metoder som synliggör plack i hjärnan för en levande patient och därigenom möjliggöra en tillförlitlig diagnos av Alzheimers sjukdom göras," förklarar Pinzer. "Dessa metoder är under ständig utveckling och det är viktigt att jämföra sina resultat med de uppnås med en känd och pålitlig metod. Nu kommer det vara möjligt att direkt jämföra de två uppsättningarna av 3D-bilder av en mus hjärna produceras både genom en diagnostisk metod och genom vår fas kontrast teknik. En av de diagnostiska metoderna som är tillgängliga är Positron emissions tomografi (PET), där speciella molekyler som är kopplade till plack och, efter en viss tid avger gammastrålning, som kan fastställas externt.

Även om den deponerade strålningsdosen krävs--som är hög, för att skapa den nödvändiga högupplöst--förhindrar mätningar görs på levande djur för tillfället, metoden är redan ett verktyg för framstående forskning, vilket kommer att leda till en bättre förståelse av Alzheimers sjukdom. "Det här verktyget gör mycket mer exakt studier på hur amyloid plack distribueras," förklarar Matthias Cacquevel, en av författarna vid EPFL. "Förhållandet mellan plack och symptom på sjukdomen är fortfarande oklart, och saknas också uppgifter om hur dessa plack sprids i hela hjärnan."

Omfattande information från förändringar i ljuset

Dessa undersökningar genomfördes vid schweiziska Light Source (SLS) vid PSI. I SLS genererar synchrotron ljus--röntgenstrålning som är mycket intensiv och väl fokuserad. Undersökningen liknar en konventionell röntgen undersökning--forskarna passera röntgenstrålning genom objektet under utredning och bestämma hur de har förändrats på vägen. En normal X-ray bild, men visar bara hur starkt ljus är försvagat av objektet, i en mening visar det skuggan av objektet. Problemet är att olika typer av mjukvävnad betalningsbalansproblem röntgen på ungefär samma sätt, vilket gör det svårt att skilja mellan dem.

"Med fas kontrast metod som vi använder här, vi också beakta det faktum att olika vävnader avvika ljuset något från sin ursprungliga riktning genom ett annat belopp. I fysik, kallas detta att generera en s.k X-ray fasskift,"förklarar Marco Stampanoni, Professor i röntgen mikroskopi vid institutet för biomedicinsk teknik vid ETH Zürich och projektledare på PSI. Han leder-teamet byggt upp mätning stationen och utformats för försöket. -Vårt instrument är kunna mäta dessa subtila förändringar mycket exakt och omvandla informationen till förståeligt bilder.

Fas kontrast Imaging för olika medicinska tillämpningar

"Medan vi inte kan utföra en undersökning av patienter med fas kontrast metod för att upptäcka Alzheimers sjukdom, vi är nära att utveckla Diagnostikverktyg för andra sjukdomar," betonar Stampanoni. "Vi har redan visat, i en pilotstudie om bildbehandling av tumörer i den kvinnliga brösten, hur användbar den ytterligare informationen som kan vara. Ett första steg i riktning mot sjukhuset är utvecklingen av en mammografiundersökning anläggning, den första prototypen som kan användas i en läkarmottagning."

Springs (5 juni 2012) – I en tidig studie, UCLA forskare fann att immunceller patienter med amyotrofisk laterala skleros (ALS) eller Lou Gehrig sjukdom, kan spela en roll i skada nervcellerna i ryggmärgen. ALS är en sjukdom hos nervceller i hjärnan och ryggmärgen som styr frivillig muskler rörlighet.

Laget konstaterade särskilt att inflammation av immunsystemet i ALS kan utlösa makrofager--celler ansvarar för suger upp avfallsprodukter i hjärnan och kroppen--till också kemikalierna friska nervceller. Under inflammation motorfordon nervceller, om friska eller inte, är markerade för sanering av makrofagerna.

Laget konstaterades det vidare att lipid medlare kallas resolvin D1, som görs i kroppen från omega-3 fatty acid DHA, kunde "stänga av" det inflammatoriska svar som gjorde att makrofager så farlig att nervcellerna. Resolvin D1 blockerat de inflammatoriska proteiner som produceras av makrofager, förhindra att inflammation som markerats nervceller för sanering. Det inhiberad viktiga inflammatoriska proteiner som IL-6 med en styrka som är 1 100 gånger större än den överordnade molekylen, DHA. DHA har i studier visat sig vara nervskyddande i ett antal villkor, inklusive stroke och Alzheimers sjukdom.

För att studera isolerade laget makrofager från blodprov som tagits från både ALS patienter och kontroller och ryggmärg celler från avlidna givare.

Studie undersökningsresultaten rörande resolvin D1 kan erbjuda en ny strategi för förmildrande inflammation i ALS. För närvarande finns det inget effektivt sätt administrera resolvins till patienter, så klinisk forskning med resolvin D1 är fortfarande flera år bort. Överordnade molekylen, DHA, finns i butiker, även om den inte har testats i kliniska prövningar för ALS. Studier med DHA pågår för Alzheimers sjukdom, slaglängd och brain skada och har mestadels varit positiva.

Springs (4 juni 2012) – dessa koppar kaffe att du dricker varje dag för att hålla varning verkar ha en extra perk--speciellt om du är vuxen äldre. En nyligen genomförd studie övervakning av minne och tänkande processer för personer äldre än 65 fann att alla de med högre koffein i blodet undvika uppkomsten av Alzheimers sjukdom för uppföljning av studie två till fyra år. Dessutom tycktes kaffe stora eller endast Källkod koffein för dessa individer.

Forskare från University of South Florida och University of Miami säga mål kontroll studie ger den första direkta bevisen att koffein/kaffe intag är associerad med en minskad risk för demens eller fördröjd debut. Resultaten visas i online-versionen av en artikel ska publiceras den 5 juni i Journal av Alzheimers sjukdom. Den samverkande studera inblandade 124 personer, i åldern 65-88, i Tampa och Miami.

"Dessa konspirerar resultat tyder att äldre vuxna med milda minne nedskrivningar som dricker måttliga nivåer kaffe--cirka 3 koppar en dag--konverteras inte till Alzheimers sjukdom-- eller åtminstone kommer att uppleva en avsevärd fördröjning innan du konverterar till Alzheimers," sade studie bly författaren Dr. Chuanhai Cao, en stamcellsforskare vid USF College av Apoteket och USF hälsa Byrd Alzheimer's Institute. "Resultaten från denna studie, tillsammans med våra tidigare studier i Alzheimer möss är mycket konsekvent i uppgift att moderata dagligen koffein/kaffe intag under hela vuxenlivet märkbart bör skydda mot Alzheimers sjukdom senare i livet."

Studien visar detta skydd uppstår förmodligen även i äldre personer med tidiga tecken på sjukdomen, kallas mild kognitiv nedsättning eller MCI. Patienter med MCI erfarenhet redan vissa kortsiktiga minnesförlust och inledande Alzheimer patologi i deras hjärnor. Varje år cirka 15 procent av MCI patienter framsteg fullskalig Alzheimers sjukdom. Forskarna fokuserade på studie deltagare med MCI, eftersom många var avsedda för att utveckla Alzheimers inom några år.

Koffein i blodet vid studiens insjuknandet var avsevärt lägre (51 procent mindre) i deltagare diagnosen MCI som utvecklats till demens under uppföljningen av två till fyra år än dem vars mild cognitive impairment var stabil under samma period.

Ingen med MCI som senare utvecklat Alzheimers hade koffein i första blodet över en kritisk nivå på 1200 ng/ml--motsvarar dricka flera koppar kaffe några timmar innan blodprov ritades. Däremot hade många med stabil MCI koffein blodet högre än denna kritiska nivån.

"Vi fann att 100 procent av MCI patienter med plasma koffein nivåer över den kritiska nivån upplevt någon konvertering till Alzheimers sjukdom under uppföljningsperioden två till fyra år," sade studie medförfattare Dr. Gary Arendash.

Forskarna tror högre koffein i blodet anger vanligtvis högre koffein intag, troligtvis genom kaffe. Koffeininnehållande kaffe tycktes vara viktigaste, om inte exklusiv, källa av koffein i minnet-skyddade MCI patienter, eftersom de hade samma profil blod immun markörer som Alzheimer möss med tanke på koffeininnehållande kaffe. Alzheimer möss med tanke på koffein ensamt eller koffeinfritt kaffe hade en mycket olika immun markör profil.

Sedan 2006, har USF'S Dr. Cao och Dr. Arendash publicerat flera studier som undersöker verkan av koffein/kaffe administreras till Alzheimer möss. De rapporterade nyligen att koffein interagerar med en ännu oidentifierade komponent kaffe att öka nivåerna i blodet av en kritisk faktor för tillväxt som verkar för bekämpning av processen som Alzheimers sjukdom.

"Vi inte säger att moderata kaffe konsumtion helt kommer att skydda människor från Alzheimers sjukdom," varnade Dr. Cao för. "Men vi är övertygade att moderata kaffe konsumtion kan avsevärt minska risken för Alzheimers eller försena dess insjuknandet."

Alzheimer patologi är en process där plack och trassel ackumuleras i hjärnan, dödar nervceller, förstöra neurala anslutningar och slutligen leder till progressiv och oåterkalleliga minnesförlust. Eftersom neurodegenerativa sjukdomar startar en eller två decennier innan cognitive decline blir uppenbart, studie författarna påpeka, ingripande att minska risken för Alzheimer bör helst börja som långt i förväg om symptom.

"Måttlig daglig konsumtion av koffeininnehållande kaffe verkar vara alternativet bästa kosten för långsiktigt skydd mot Alzheimer minnesförlust," sade Dr. Arendash. "Kaffe är billigt, lätt tillgänglig, lätt hamnar i hjärnan och har få biverkningar för de flesta av oss. Våra undersökningar visar dessutom att koffein och kaffe verkar direkt attackera processen som Alzheimers sjukdom."

Utöver Alzheimers sjukdom verkar moderata koffein/kaffe intaget minskar risken för flera andra sjukdomar av åldrande, inbegripet Parkinsons sjukdom, stroke, diabetes typ II och bröstcancer. Stödja studier för dessa förmåner har dock alla haft observationella (okontrollerade), och kontrollerade kliniska prövningar som behövs för att definitivt påvisa terapeutiskt värde.

En studie spårning hälsa och kaffe konsumtion av mer än 400 000 äldre vuxna 13 år, och publicerade tidigare i år i New England Journal of Medicine, fann att kaffedrickare minskas risken för att dö av hjärtsjukdomar, lungsjukdomar, lunginflammation, stroke, diabetes, infektioner, och även skador och olyckor.

Med nya Alzheimers diagnostiska riktlinjer omfattar det fullständiga kontinuitet av sjukdomen, ungefär 10 miljoner amerikaner nu faller inom en av tre utvecklingsstadier av Alzheimers sjukdom--Alzheimers sjukdom hjärnan patologi, MCI, eller diagnosen Alzheimers sjukdom. Antalet förväntas klättra ännu högre baby-boomer generation fortsätter att ange äldre ålder, såvida inte en effektiva och beprövade förebyggande åtgärd identifieras.

"Om vi kunde föra en stor kohort studie för att undersöka mekanismerna för hur och varför kaffe och koffein kan försena eller förhindra Alzheimers sjukdom, det kan resultera i miljarder dollar i besparingar varje år utöver förbättrad livskvalitet," Dr. Cao sade.

USF-UM studien finansierades genom den NIH-utsetts Florida Alzheimer's Disease Research Center och delstaten Florida.