Gendefekt orsakar demenssymptom

Ny sjukdom upptäckt: Genfel orsakar demensliknande symtom

2012/06/14

En nyupptäckt genfel orsakar typiska symptom på demens. Forskargruppen med professor Thomas Dierks från University of Bielefeld har upptäckt en enzymgenetisk sjukdom som orsakar en progressiv förlust av mentala förmågor hos möss. Den visas i möss i form av så kallade mukopolysackaridos syndrom orsakar betydande begränsningar i kognitiva förmågor, såsom glömska, lärande och samordning svårigheter forskarna anmäler i den amerikanska tidskriften "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Efter hennes upptäckare blev sjukdomen "Dierks'sche disease" (även MPS III). Biokemisten Dierks och hans team presenterade inte bara den upptäckta gendefekten utan också ett terapikoncept där det defekta enzymet ersätts av en konstgjort producerad en.

Gendefekt orsakar tidigare okänd sjukdom
Den internationella forskargrupp ledd av biokemisten professor Thomas Dierks kunde visa i sin undersökning att "skador på enzym arylsulfatas G (ARSG) hos möss, sjukdomen MPS IIIE triggers", säger University of Bielefeld i ett pressmeddelande. Generellt tar enzymer över byggandet och uppdelningen av näringsämnen och budbärare i den mänskliga organismen. Om defekta enzymer produceras som en följd av en ärftlig störning kan de inte längre utöva sin kontrollfunktion på ett adekvat sätt. Berörda personer "blir sjuka, till exempel för att ämnen ackumuleras i sina kroppar som inte längre kan delas", enligt Bielefeld University. De motsvarande genetiskt förorsakade metaboliska sjukdomarna sammanfattas under termen "lysosomala lagringssjukdomar". Nästan 50 av dessa sjukdomar är för närvarande kända. En av dem är den nu bevisade hos möss "Dierks'sche disease".

Enzymskada som ett resultat av gendefekten
Gendefekten som upptäckts av Prof. Dierks och kollegor orsakar skada på enzymet arylsulfatas G, som normalt har en betydande andel i nedbrytningen av kolhydratheparansulfatet. Hos friska möss är heparansulfatmolekyler som inte längre behövs inuti cellerna "indelade i sina minsta byggstenar, varifrån nya molekyler senare samlas", rapporterar universitetet i Bielefeld. På grund av att ARSG-enzymet misslyckats bryts hela återvinningsanläggningen i cellerna. Molekylkedjorna förblir och ackumuleras i cellerna i lysosomen. Det slutar slutligen att fungera och "andra ämnen, till exempel proteiner och fetter, försvinner inte längre", enligt universitetet. Som ett resultat expanderar lysosomen, enligt forskarna, "allt längre tills det skadar hela cellen och slutligen släpper under." Professor Dierks beskriver som följer processen av sjukdomen: "Om enzymet inte fungerar, förblir avfall uttryckt, och och cellen är äntligen fylld med skräp tills det förstörs "."

Beteendeförsök visar kognitiv försämring
Effekterna av gendefekten eller skadan av ARSG-enzymet hos möss bestämdes forskarna med olika test. Eftersom ARSG tjänar till att bryta ned de heparansulfat molekylerna i nervceller i cerebellum, visade det misstänks att ett misslyckande av processen även skulle kunna förknippas med kognitiv försämring. Detta verifierade Dierks och kollegor med användning av olika beteendetester i vilken, till exempel, reaktionen av mössen, när de kommer på ett fritt fält, observerades. I motsats till deras friska motsvarigheter var djuren med gendefekten ganska på den säkra sidan och vågade inte undersöka, berättar forskarna. Ett annat test var vattnet labyrint där mössen utbildade "i en pool fylld med mjölkaktig vätska, flytande för att hitta en dold plattform under ytan", University of Bielefeld rapporterats. Från en tolvmånaders ålder kunde djuren med genfelet inte längre komma ihåg plattformens tidigare lärade position och behövde mycket längre tid att upptäcka dem. Vid en yngre ålder hade mössen hittat plattformen lika enkelt som sina friska motsvarigheter.

Nervceller förstördes i cerebellum
Från tolv månaders ålder, mössen visar med ARSG defekt betydande kognitiva störningar, forskarna noterar i sin artikel i tidskriften "PNAS" Anledningen till detta ligger i en försämring av nervceller i lillhjärnan hos djuren. Vävnadsprover från lillhjärnan av mössen hade visat att "genom ackumulering av heparansulfat dö Purkinje celler i lillhjärnan och åtföljs av inflammation, ersätts med nya celler", säger uttalandet från University of Bielefeld. Professor Dierks förklarade vidare att dessa glial-ersättningsceller endast har en stödjande funktion och inte utvecklar nya nervanslutningar.

Tillvägagångssätt för behandlingen av den nyligen upptäckta sjukdomen
Dierks och kollegor ser i deras forskningsresultat en stor framgång, eftersom en terapi för ärftlig sjukdom kan utvecklas baserat på den upptäckta enzymskadorna. Så forskare fullt fungerande ARSG enzymer "biotekniska processer med hjälp av genetiskt modifierade cellkulturer" artificiella sedan till sedan använda detta för att behandla mössen. Om lösningen innehållande enzymet injiceras regelbundet i de sjuka mössen, "bör skadorna på organen stoppas", enligt Bielefeld University. Resultaten är också för människor i betydelse, eftersom "de biokemiska processer som är förknippade med sådana lysosomala lagringssjukdomar hos alla däggdjur i stort sett samma" sägs Professor Dierks. "Vi är nästan säkra på att defekten också uppträder hos människor," säger Bielefeld biokemist. Hos människor har de motsvarande sjukdomarna vanligtvis en allvarligare effekt på grund av äldre ålder, fortsätter Dierks. (Fp)

Läs också:
Plattform för sällsynta sjukdomar grundades
Sällsynta sjukdomar: läkare informerar