Ilmuwan Menemukan Biomarker Alzheimer Paling Awal

Para peneliti di Universitas Illinois Urbana-Champaign telah mengidentifikasi biomarker paling awal yang diketahui Alzheimer penyakit dalam penelitian menggunakan model tikus: lonjakan protein spesifik otak. Selain itu, peningkatan aktivitas protein menyebabkan kejang yang berhubungan dengan tahap awal degenerasi saraf, dan penghambatan protein pada tikus memperlambat permulaan dan perkembangan aktivitas kejang.

Protein khusus neuron, PSD-95, dapat menjadi target baru untuk penelitian, diagnosis dini, dan pengobatan Alzheimer, kata pemimpin studi Nien-Pei Tsai, seorang profesor fisiologi molekuler dan integratif di Illinois.

Kelompok Tsai mempelajari tikus yang menghasilkan lebih banyak protein yang membentuk amiloid-beta, yang secara progresif berkumpul pada penyakit Alzheimer untuk membentuk plak di otak yang menghambat aktivitas saraf. Namun, dalam studi baru ini, kelompok tersebut fokus pada jangka waktu yang jauh lebih awal dalam masa hidup tikus dibandingkan yang telah dipelajari sebelumnya – ketika tidak ada penanda atau kelainan lain yang dilaporkan, kata Tsai.

“Kami berpikir, jika kami bisa mengetahui apa yang terjadi sejak dini, mungkin kami bisa menemukan cara untuk mendiagnosis penyakit ini lebih awal atau memperlambat perkembangannya,” kata Tsai. “Kita tahu bahwa penyakit Alzheimer tidak dapat disembuhkan. Namun jika kita dapat memperlambat perkembangan atau bahkan menunda timbulnya penyakit ini, kita dapat meningkatkan kualitas hidup pasien.”

Saat mengamati perkembangan saraf awal, pertama pada neuron yang dikultur dan kemudian pada tikus hidup, para peneliti melihat peningkatan kadar PSD-95. Tugas protein PSD-95 adalah menarik dan menarik reseptor lain ke permukaan sinaptik – ruang di mana dua neuron saling meneruskan sinyal.

Temuan Awal dan Implikasinya

“Data kami menunjukkan bahwa peningkatan PSD-95 berkontribusi terhadap hipereksitabilitas di otak. “Itu adalah fenotip umum pada beberapa pasien penyakit Alzheimer tahap awal: Mereka cenderung memiliki hipereksitabilitas atau peningkatan kerentanan kejang di otak, yang mendahului dan memperburuk degenerasi saraf berikutnya,” kata Tsai, yang juga berafiliasi dengan Beckman Institute of Advanced Technology. Sains dan Teknologi di U. of I.

Untuk memastikan bahwa peningkatan PSD-95 adalah kekuatan pendorong di balik aktivitas kejang, para peneliti menghambat PSD-95 pada kelompok tikus. Mereka melihat berkurangnya aktivitas reseptor di sinapsislebih sedikit kejang pada tikus dan mengurangi angka kematian akibat kejang.

“Temuan kami menunjukkan bahwa PSD-95 merupakan kontributor penting terhadap hipereksitabilitas pada tahap awal Alzheimer. Jadi menurut kami PSD-95 bisa menjadi biomarker awal yang menunjukkan bahwa pasien mungkin menderita penyakit Alzheimer atau peningkatan kerentanan terhadap kejang. Dalam hal pengobatan, penghambat antibodi untuk PSD-95 mungkin berguna pada tahap awal Alzheimer, dengan studi klinis lebih lanjut.”

Kelompok ini mempublikasikan temuannya dalam sebuah jurnal Laporan EMBO.

Para peneliti berharap dapat bermitra dengan tim peneliti klinis untuk menentukan apakah temuan mereka pada tikus berkorelasi dengan sampel dari pasien manusia. Mereka juga berencana mempelajari reseptor lain yang berinteraksi dengan PSD-95 di permukaan sinaptik untuk melihat apakah reseptor tersebut berperan dalam gejala lain penyakit atau tahapan perkembangannya.

“Misalnya, reseptor NMDA telah terbukti berkontribusi terhadap kematian sel saraf pada penyakit Alzheimer. Jadi kami mencoba melihat apakah dengan menghambat PSD-95, kami juga dapat menghambat reseptor NMDA khusus ini untuk memperlambat kematian sel.”

Referensi: “Hiperfungsi protein kepadatan pasca-sinaptik 95 meningkatkan respons kejang pada patologi aβ tahap awal” oleh Yeeun Yook, Kwan Young Lee, Eunyoung Kim, Simon Lizarazo, Xinzhu Yu dan Nien-Pei Tsai, 27 Februari 2024, Laporan EMBO.
DOI: 10.1038/s44319-024-00090-0

Itu Institut Kesehatan Nasional dan Asosiasi Alzheimer mendukung pekerjaan ini.