Până la 40 de ani, aproape 100 la sută dintre toți indivizii cu sindrom Down dezvoltă modificări ale creierului asociate bolii Alzheimer. Aproximativ 25% dintre persoanele cu sindrom prezintă semne de demență tipică bolii Alzheimer până la 35 de ani și 75% la 65 de ani. Deoarece speranța de viață a persoanelor cu sindrom Down a crescut dramatic în ultimii ani (de la 25 de ani în 1983 până la 60 de azi), este esențial să se investigheze în continuare pentru a afla cauzele problemelor de sănătate care afectează calitatea lor de viață la vârsta mijlocie și bătrânețe.
Obiectivul impus de echipa Huaxi Xu și Xin Wang de la Institutul Sanford-Burnham pentru Cercetări Medicale din Statele Unite a fost acela de a afla cum exact copia suplimentară a cromozomului 21 și a genelor sale determină persoanele cu sindrom Down să aibă risc mult mai mare de a dezvolta demența tipică a bolii Alzheimer.
Rezultatele noului său studiu dezvăluie cum în creierul persoanelor cu sindrom Down și boala Alzheimer, o proteină numită SNX27 reglează generarea de beta-amiloid, principala componentă a plăcilor amiloide dăunătoare tipice bolii Alzheimer .
Beta-amiloidul este o proteină lipicioasă care este toxică pentru neuroni. Combinația dintre beta-amiloid și neuroni morți formează acumulări în creier numite plăci. Plăcile cerebrale sunt semnul patologic al bolii Alzheimer și sunt implicate în cauza simptomelor demenței generate de boală.
Echipa de cercetare a dovedit că SNX27 reduce generarea de beta-amiloid prin interacțiuni cu gama-secretasa, o enzimă care fragmentează proteina precursoare beta-amiloid, rezultând în generarea de beta-amiloid. Când SNX27 interacționează cu gama-secretasa, această enzimă este dezactivată și nu poate produce beta-amiloid. Nivelurile inferioare ale SNX27 duc la niveluri mai mari de gamma-secretază funcțională, care la rândul lor conduc la niveluri mai mari de beta-amiloid.
Anterior, Xu și colegii săi au descoperit că șoarecii deficienți în SNX27 au împărtășit unele caracteristici tipice persoanelor cu sindrom Down și că oamenii cu acest sindrom au niveluri semnificativ mai mici de SNX27. În creier, SNX27 menține anumiți receptori pe suprafața celulelor, receptori care sunt necesari pentru ca neuronii să „tragă” semnalele lor în mod corespunzător. Când nivelurile SNX27 sunt reduse, activitatea neuronală este afectată, provocând probleme de învățare și memorie. Este deosebit de important faptul că echipa de cercetare a descoperit că, prin adăugarea de noi copii ale genei SNX27 în creierul șoarecilor cu sindrom Down, deficiențele de memorie la animale pot fi reparate.
Cercetătorii au abordat întrebarea despre cum nivelurile mai scăzute de SNX27 în sindromul Down sunt rezultatul unei copii suplimentare a unei molecule de ARN codificată de cromozomul 21 și numită miRNA-155. MiRNA-155 este o mică bucată de material genetic care nu codifică proteinele, ci influențează în schimb producția de SNX27.
Conform constatărilor studiului actual, cercetătorii pot reconstrui întregul proces: Copia suplimentară a cromozomului 21 produce niveluri ridicate de miRNA-155, ceea ce la rândul său duce la niveluri reduse de SNX27. Aceste niveluri reduse de SNX27 duc la o creștere a cantității de gamma-secretază activă, ceea ce determină o creștere a producției de beta-amiloid și plăci observate la persoanele afectate de boala Alzheimer.
