Wissenschaft

Herpes im Zusammenhang mit Alzheimer-Krankheit mit 3D-Gehirn-ähnlichem Gewebemodell

Herpes im Zusammenhang mit Alzheimer-Krankheit mit 3D-Gehirn-ähnlichem Gewebemodell

Ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren an der Tufts University verwendete ein 3D-Modell einer menschlichen Gewebekultur, um einen möglichen kausalen Zusammenhang zwischen Herpes-simplex-Virus und sporadischer Alzheimer-Krankheit zu finden. Dies geht aus einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie hervorFortschritte in der Wissenschaft.

VERBINDUNG: GEHIRNÄNDERUNGEN, DIE JAHRE VOR DEM EINSATZ VON ALZHEIMER GESEHEN WURDEN

3D-Gehirn-ähnliches Gewebemodell verband Herpes mit Alzheimer

Insbesondere fand das Team einen möglichen Zusammenhang zwischen der Herpes-simplex-Virus-I-Infektion (HSV-1) und der Alzheimer-Krankheit. Das neue Modell wird die Tür für weitere Studien zu Ursachen und möglichen Behandlungen des neurodegenerativen Zustands öffnen, berichtet MedicalXpress.

Nachdem die Forscher Neuronen in einem biotechnologisch hergestellten Gehirnmodell mit HSV-1 infiziert hatten, sahen sie die Bildung von Amyloid-Plaques, Neuroinflammation, neuronalen Verlust und verminderte neuronale Netzwerkfunktionalität - alles normale Merkmale eines Patienten, der an Alzheimer leidet. Die Behandlung der 3D-Hirngewebemodelle mit dem antiviralen Medikament Valacyclovir schien die Plaquebildung und andere häufige Marker der Krankheit zu verringern.

Frühere Studien anderer Forscher haben Krankheitserreger als Umweltfaktoren gesehen, die möglicherweise für das Auftreten der Alzheimer-Krankheit verantwortlich sind, wobei mehrere Studien HSV-1 anzeigen.

Das 3D-Gehirn-ähnliche Gewebemodell ist ein 6 Millimeter breites, donutförmiges und schwammartiges Material, das aus Seidenprotein und Kollagen besteht. Es ist mit nominalen neuralen Stammzellen besiedelt, die die Forscher zur Umwandlung in Neuronen geführt haben.

"Unser Hirngewebemodell ermöglichte es uns, den möglichen Kausalzusammenhang zwischen Herpes und Alzheimer genauer zu untersuchen, und die Ergebnisse waren beeindruckend", sagte David Kaplan, Professor für Ingenieurwesen der Stern-Familie. "Nach nur 3 Tagen Herpesinfektion sahen wir große und dichte Plaquebildungen von Beta-Amyloid-Protein sowie eine erhöhte Expression einiger der Enzyme, die für die Erzeugung der Plaques verantwortlich sind. Wir beobachteten Neuronenverlust, Neuroinflammation und depressive Signalübertragung zwischen Neuronen - alles Wir beobachten bei Patienten. Noch nie wurden so viele Facetten der Krankheit in vitro repliziert. "

Alzheimer, Genexpression und HSV-1-Hirngewebe

Die Forscher fanden 40 Alzheimer-verwandte Gene, die im HSV-1-infizierten 3D-Hirngewebe im Vergleich zu nicht infektiösem Gewebe überexprimiert waren. Gene, die für die Enzyme Cathepsin G und BACE2 kodieren, waren prominent - beide sind typischerweise mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert und an der Produktion von Beta-Amyloid-Peptiden beteiligt, die in Plaques vorhanden sind. Einige überexprimierte Genprodukte, die im Gewebemodell der Studie zu sehen sind, könnten eines Tages zu Medikamentenkandidaten werden, berichtet MedicalXpress.

"Dies ist ein Modell der Alzheimer-Krankheit, das sich stark von anderen Studien unterscheidet", sagte Dana Cairns, Erstautorin der Studie und Postdoktorandin in David Kaplans Labor. "Die meisten anderen Studien stützten sich auf die Verwendung genetischer Mutationen in den Neuronen, um Alzheimer-ähnliche Phänotypen zu induzieren, und unsere nicht, was es wirklich auszeichnet. Unser Modell mit normalen Neuronen ermöglicht es uns zu zeigen, dass Herpes allein ausreicht, um die Alzheimer-Krankheit zu induzieren Phänotypen. "


Schau das Video: Das Gehirn: Aufbau u0026 Funktion - 6 häufige Erkrankungen von Alzheimer über Epilepsie bis Schlaganfall (November 2021).