ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β...

91
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Upload: teague

Post on 15-Jan-2016

49 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ. Πρόβλεψη της αύξησης του πληθυσμού των Ανθρώπων άνω των 65 ετών από το 1990 έως το 2050. 100 90 80 70 60 50 40 30 20. Εκατομμύρια. Χαμηλότερη Μέση Υψηλότερη. 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050. Χρόνος. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ

ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Page 2: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Πρόβλεψη της αύξησης του πληθυσμού των Ανθρώπωνάνω των 65 ετών από το 1990 έως το 2050

Εκα

τομ

μύ

ρια

1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

100

90

80

70

60

50

40

30

20

ΧαμηλότερηΜέσηΥψηλότερη

Χρόνος

Page 3: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Συμπτώματα της νόσου ALZHEIMER

Προοδευτική, εκφυλιστική ασθένεια του εγκεφάλου που

χαρακτηρίζεται από:

•Προοδευτική απώλεια μνήμης και άλλων γνωστικών

λειτουργιών

• Αλλαγές στην συμπεριφορά, την προσωπικότητα, την κρίση,

και τις δραστηριότητες της καθημερινής ζωής.

Είναι η πιο κοινή αιτία άνοιας μεταξύ των ανθρώπων ηλικίας

65 ετών και άνω.

Page 4: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σύγχρονες και μελλοντικές θεραπευτικές αγωγές

1. Αναστολείς της Ακετυλοχολινεστεράσης.Αυτή η προσέγγιση βασίστηκε στην παρατήρηση ότι το χολινεργικό σύστημα εκφυλίζεται στην νόσο Alzheimer. Στόχευε στην αύξηση της συγκέντρωσης της ακετυλοχολίνης, με τον ίδιο τρόπο που στην νόσο του Parkinson η L-Dopa αυξάνει την συγκέντρωση της DA.

2. Μή-στεροειδή αντι-φλεγμονώδη φάρμακα.Η χρήση τους βασίστηκε στην παρατήρηση ότι άτομα που υπέφεραναπό ρευματοειδή αρθρίτιδα και γινόταν αγωγή με μή-στεροειδή αντι-φλεγμονώδη φάρμακα παρουσίασαν την νόσο Alzheimer σε μικρότερη συχνότητα.

3. Ανάλογα του Οιστρογόνου.Αυτή η επένδυση βασίζεται στην παρατήρηση ότι γυναίκες που μετά την εμμηνόπαυση έκαναν χρήση οιστρογόνου παρουσίασαν την νόσο Alzheimer σε μικρότερη συχνότητα.

Page 5: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σύγχρονες και μελλοντικές θεραπευτικές αγωγές

4. Αντιοξειδωτικά.Αυτή η προσέγγιση βασίζεται σε αποτελέσματα που δείχνουν ότι η οξείδωση μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη της νευροπαθολογίας της νόσου Alzheimer και ότι τα αντι-οξειδωτικά διασώζουν νευρώνες από διάφορες προσβολές όπως την επώαση με αμυλοειδές.

5. Αναστολείς της συσσωμάτωσης και καθίζησης του Αμυλοειδούς στον εγκέφαλο.Η χρήση τους βασίζεται στην αποδοχή ότι το αμυλοειδές είναι νευροτοξικό

Page 6: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σύγχρονες και μελλοντικές θεραπευτικές αγωγές

6. Αγωνιστές και ανταγωνιστές υποδοχέων.Αυτή η προσέγγιση βασίζεται στην αποδοχή ότι ενεργοποίηση υποδοχέων μπορεί: Α. να ρυθμίσει τον μεταβολισμό του APP έτσι ώστε να παράγεται λιγότερο αμυλοειδές καιΒ. να αυξήσει την ανθεκτικότητα των νευρώνων στις νευροτοξικές προσβολές.

7. Αναστολείς του μεταβολισμού του APP προς αμυλοειδές.Αυτή η προσέγγιση βασίζεται στην αποδοχή ότι αλλαγές στον μεταβολισμό του APP είναι θεμελιώδους σημασίας για την ανάπτυξη της νόσου του Alzheimer.

Page 7: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

From the Oklahoma University Alzheimer’s Center

Εγκεφαλική Ατροφία στη Νόσο Alzheimer

Page 8: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

From the Internet Pathology Laboratory

Brain Atrophy in Alzheimer’s Disease

Page 9: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Εγκεφαλική Ατροφία Οδηγεί σε Αντισταθμιστική Διαστολή των Εγκεφαλικών κοιλιών.

From the internet Pathology Laboratory

Page 10: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η απώλεια της μάζας του εγκεφάλου είναι

αποτέλεσμα της επιλεκτικής απώλειας νευρώνων.

Στο νεοφλοιό, η μεγαλύτερη απώλεια παρατηρείται

στους πυραμιδοειδείς νευρώνες του πρόσθιου και

κροταφικού λοβού. Απώλεια νευρώνων

παρατηρείται επίσης στην CA1 περιοχή και το

υπόθεμα του Ιππόκαμπου, την αμύγδαλα, στον

χολινεργικό πυρήνα του basalis of Meynert, τον

πυρήνα του διαφράγματος, τον νοραδρενεργικό

υπομέλανα τόπο, και στον σεροτονεργικό ραχιαίο

πυρήνα της ραφής.

Page 11: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

1. Οι νευρικές πλάκες (ΝΠ),

2. Τα νεύρο-ινιδιακά δεμάτια (ΝΔ), και

3. Η επιλεκτική απώλεια και συρρίκνωση νευρώνων.

Τα κύρια μικροσκοπικά νευροπαθολογικά ευρήματα στη νόσο Alzheimer είναι:

Page 12: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Τα νευροινιδιακά δεμάτια (ΝΔ) της νόσου Alzheimer.

From the internet Pathology Laboratory

Τα ΝΔ είναι κυτταροπλασματικές εναποθέσεις ινιδίων που αποτελούνται κυρίως από υπερφωσφορυλιωμένη

tau πρωτείνη. Υπάρχουν στο νεοφλοιό, τον ιππόκαμπο, την αμύγδαλα, τη μέλανα ουσία, τον

υπομέλανα τόπο, και άλλους πυρήνες του εγκεφαλικού στελέχους.

Page 13: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Εγκεφαλικός φλοιός ασθενούς με Alzheimer γεμάτος με νευρικές πλάκες (περισσότερες από 50/mm2, 10D5

μονοκλωνικό αντίσωμα).

Page 14: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Οι Νευρικές Πλάκες της Νόσου του Alzheimer

From the internet Pathology Laboratory

Οι ΝΠ είναι πολύπλοκες δομές που αποτελούνται από δυστροφικούς νευρίτες, αμυλοειδές και πολλές άλλες

πρωτεΐνες καθώς επίσης και ενεργοποιημένα αστροκύτταρα και μικρογλοία. Οι ΝΠ υπάρχουν σε αφθονία στον πρόσθιο,

βρεγματικό και κροταφικό λοβό, την αμύγδαλα, τον ιππόκαμπο και το απιοειδή φλοιό.

Page 15: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

DIFFUSE PLAQUES

This plaque subtype is primarily composed of amorphous nonfibrillar A-beta protein (preamyloid plaques) or finely fibrillar A-beta deposits. Other names

include "fluffy" plaques, "A-beta deposits", or "primitive plaques",

Page 16: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Immunoperoxidase staining (brown DAB chromogen) with antibody to A-beta protein (10D5 monoclonal antibody. Note that meningeal and penetrating and deep parenchymal blood vessels are labeled as are extracellular senile plaques in the cortical neuropil. Τhe staining patterns observed are identical for thioflavine S, 10D5 antibody, and the Gally as silver method when applied to 6 micron thick sections of paraffin embedded formalin-fixed human brain tissue.

Εναποθέσεις αμυλοιδικής β-πρωτείνης στα αγγεία του εγκεφάλου

Page 17: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Beta amyloid may also be deposited within cerebral cortical capillaries as shown here with the fluorescent dye thioflavine S. Note the spike-like projections into the brain paenchyma, a feature termed "dyshoria."

Page 18: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΔΟΜΗ, ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ, ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΟΥ APP.

Μεμβράνη

N C

Περιοχή πλούσιασε κυστείνη

22C11 R1

-secretase

-secretase

*

Κυτταρόπλασμα-secretase

Εξωκυτταρική περιοχή

KPI

R7

Διαλυτό A

Συσσωματώματα Α

* Aß

Page 19: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Somatodendritic region Axon SynapseS

DC

CV

s

NTCCVs

Rab

5-p

osi

tive

end

oso

me

SCCVs

LDCVs

Cytoskeleton

Endosomes/CSVs

Soluble APP species

LDCVs

Golgi

-ER

-APP

Nucleus

?

INTRANEURONAL TRAFFICKING OF APP AND ITS TARGETING TO THE PRESYNAPTIC TERMINAL.

APP-

Page 20: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

VNL D

G, F, or ILondon mutation

Swedish mutation.

N CVKM D TVI V IVVIA

-secretase -secretase

Oι Mεταλλάξεις του APP που Προκαλoύν ΑlzheimerΠεριβάλλουν την Ακολουθία του Α.

Page 21: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΠΡΕΣΕΝΙΛΙΝΗΣ 1

Page 22: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

A hypothetical molecular model showing the TM helices embedded within the membrane and the cytoplasmically oriented N-terminus and Loop domains. Availability of these exposed domains for interactions with potential binding proteins is also indicated.

Page 23: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

APP

PS1

PS2

Down’s

ApoEΕγκεφαλικότραύμα

Οξειδωτική βλάβη

Ορμονική ανωμαλία

Φλεγμονή

ΓήρανσηΝΟΣΟ

ALZHEIMER

Άλλοι γενετικοί καιπεριβαλλοντικοί

παράγοντες

ΓΕΝΕΤΙΚΟΙ ΜΗ-ΓΕΝΕΤΙΚΟΙ

Page 24: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

KPIKPI

Membrane

N CCysteine Rich

N C

Non-amyloidogenicAmyloidogenic

-secretase

-secretase

N C

Soluble A

Amyloid A

-secretase

Cytoplasm

AMYLOIDOGENIC AND NON-AMYLOIDOGENIC PROCESSING OF APP

Page 25: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ ΤΗΣ Αβ-ΕΠΑΓΟΜΕΝΗΣ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ

1. Χρώση με ΒODIPY green. Μείωση της χρώσης ερμηνεύεται ως αύξηση

της νευροτοξικότητας.

2. Χρώση με trypan blue. Χρωματίζει τα νεκρά κύτταρα (Pike et al., 1993).

3. Διπλή χρώση με Annexin V-FITC and Propidium iodide

(Kooperman et al., 1994; Vermes et al., 1995). Κατά την απόπτωση τα

κύτταρα εκθέτουν φωσφατύδολ-σερίνη στην κυτταρική τους επιφάνεια και

αυξάνεται η δέσμευση της Annexin V-FITC και δεν χρωματίζονται από την

χρωστική prodidium Iodide. Σε αντίθεση τα κύτταρα που χρωματίζονται και με

τις δύο χρωστικές υφίστανται νέκρωση.

4. ΜΤΤ. Μετρείται η δραστηριότητα της μιτοχονδριακής διυδρογονάσης. Η

μείωση της σχετίζεται με το νευρωνικό θάνατο.

5. LDH . Αύξηση της δραστηριότητας της γαλακτικής διυδρογονάσης στο

θρεπτικό μέσο σχετίζεται με νέκρωση των κυττάρων.

6. Tunnel.

7. DNA laddering

8. Μικροσκοπική παρατήρηση των κυττάρων χρησιμοποιώντας

Scanning and Transmission electron microscopoy.

Page 26: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Scanning and Transmission electron microscopy χρησιμοποιείται γιατίεπιτρέπει την άμεση παρατήρηση της κυτταρικής βλάβης που μπορείνα περιλαμβάνει:

• Μεμβρανικές διογκώσεις• Συρρίκνωση• Ανωμαλίες στην κατανομή της χρωματίνης

Πολλές διαφορετικές μέθοδοι εκτίμησης της νευροτοξικότητας χρησιμοποιούνται συγχρόνως σε μιά μελέτη.

Page 27: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΥ ΚΥΤΤΑΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

1. Πρωτογενείς καλλιέργειες κυττάρων

2. Κυτταρικές σειρές

Περισσότερα από ένα κυτταρικά συστήματα χρησιμοποιούνταισυνήθως σε μιά μελέτη ώστε να επιβεβαιωθεί ότι τα αποτελέσματαδεν είναι ιδιαιτερότητα ενός συγκεκριμένου κυτταρικού συστήματος

Page 28: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Αβ25-35 είναι Νευροτοξική για τα N2a κύτταρα. Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση

της Αβ.

Η αδριαμυκίνη είναι μιά ουσία που προκαλλεί κυτταρικό θάνατο.

Page 29: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Bodipy Green

Scrabled peptide

Αβ 25-35

Αβ 25-35 plusmelatonin

Η Αβ25-35 είναι Νευροτοξική για τα N2a κύτταρα. Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση

της Αβ.

Page 30: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ
Page 31: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Αβ25-35 είναι Νευροτοξική για τα PC12 κύτταρα. Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση

της Αβ.

Page 32: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Αβ1-40 είναι Νευροτοξική για τις πρωτoγενής καλλιέργειεςΝευρικών κυττάρων του Ιππόκαμπου.

Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση της Αβ.

-Αβ +Αβ +Αβ+Μελατονίνη

Page 33: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Αβ1-42 είναι Νευροτοξική για τις πρωτoγενής καλλιέργειεςΝευρικών κυττάρων του Ιππόκαμπου.

Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση της Αβ.

-Αβ +Αβ

+Αβ+ΜελατονίνηΜελατονίνη

Page 34: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ποιός είναι ο μηχανισμός μέσω του οποίου η

μελατονίνη προστατεύει νευρικά κύτταρα από

τις τοξικές ιδιότητες της Αβ;

Πως επηρεάζει:

•Την παραγωγή ελεύθερων ριζών και οξείδωση

•Τα ενδοκυττάρια επίπεδα του ασβεστίου

•Το σχηματισμός αμυλοειδικών ινιδίων

Page 35: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη και το PBN προστατεύουν N2a κύτταρα από την νευροτοξική δράση της Αβ

Το PBN (N-tert-butyl-α Phenylnitrone) απομακρύνει/εξουδετερώνει τις ελεύθερες ρίζες

Page 36: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη και το PBN εμποδίζουν την υπεροξείδωση των μεμβρανών N2a

κυττάρων μετά από έκθεση στην Αβ πρωτείνη

MDA: Malondialdehyde acid. Σχηματισμός αυτής της ουσίας δείχνειυπεροξείδωση των λιπών

Page 37: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη προστατεύει N2a κύτταρα από την οξείδωση που οφείλεται στην αναστολή της

δισμουτάσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου.

Diethyldithiocarbamic acid

Page 38: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη εμποδίζει την αύξηση του ενδοκυτταρικού ασβεστίου που επάγεται από την έκθεση στην Αβ.

Χρησιμοποιείται συνεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης για να υπολογισθείη ένταση του φθορισμού.

Page 39: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη εμποδίζει την αύξηση του ενδοκυτταρικού ασβεστίου που

επάγεται από την έκθεση στην Αβ.

Αβ25-35+Μελατονίνη Αβ25-35

Αδριαμυκίνη Scrambled πεπτίδιο

Page 40: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη εμποδίζει την δημιουργία ινιδίων της Αβ.

Αβ 1-40

Αβ 1-42

Circular dichroism

Page 41: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η μελατονίνη εμποδίζει την δημιουργία Αβ ινιδίων.Αβ Αβ+ανάλογο Μελατονίνης

Αβ+PBN Αβ+Μελατονίνη

Page 42: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Το ινδόλ-3-προπιονικό οξύ, ανάλογο της δομής της μελατονίνης, προστατεύει πρωτογενείς καλλιέργειες νευρώνων ιπποκάμπου

από την νευροτοξική δράση της Αβ 1-40.

-Αβ +Αβ +Αβ+Μελατονίνη

+Αβ+Ινδόλ-3-Προπιονικό οξύ

5-μεθόξυ-τρυπταμίνη: Ινδόλοπεπτίδιομε χαμηλή ικανότητα εξουδετέρωσης ελεύθερων ριζών

Page 43: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Το ινδόλ-3-προπιονικό οξύ, ανάλογο της δομής της μελατονίνης, προστατεύει πρωτογενείς καλλιέργειες νευρώνων ιπποκάμπου

από την νευροτοξική δράση της Αβ 1-40.

-Αβ +Αβ

+Αβ+ΜελατονίνηΜελατονίνη

+Αβ+Ινδόλ-3- Προπιονικό οξύΙνδόλ-3- Προπιονικό οξύ

Page 44: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Το ινδόλ-3-προπιονικό οξύ, ανάλογο της δομής της μελατονίνης, προστατεύει τις μεμβράνες νευρώνων ιπποκάμπου από την

υπεροξείδωση των λιπών.

MDA: Malondialdehyde acid. Σχηματισμός αυτής της ουσίας δείχνειυπεροξείδωση των λιπών

Page 45: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Το ινδόλ-3-προπιονικό οξύ, ανάλογο της δομής της μελατονίνης, προστατεύει πρωτογενείς καλλιέργειες

νευρώνων από την νευροτοξική δράση της DDTC και Η2Ο2.

Page 46: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σύγκριση της ικανότητας της μελατονίνης και του IPΑ να απομακρύνουν ελεύθερες ρίζες

Page 47: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Εγκεφαλικός φλοιός ασθενούς με Alzheimer γεμάτος με νευρικές πλάκες (περισσότερες από 50/mm2, 10D5

μονοκλωνικό αντίσωμα).

Αυτή η μαζική συσώρευση νερικών πλακών πιστεύεται ότι προκαλεί τηνανάπτυξη ανοσολογικής αντίδρασης στον εγκέφαλο των ασθενών με Alzheimer.

Page 48: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Λόγω της ύπαρξης μεγάλης συγκέντρωσης νευρικών πλακών στον εγκέφαλο ήταν/είναι λογικό να υποθέσει κανείς ότι στην νόσοAlzheimer έχουμε ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματοςτου εγκεφάλου με σκοπό την απομάκρυνση των νευρικών πλακών.

Όμως η ενεργοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος μπορείνα έχει σαν αποτέλεσμα την προσβολή νευρώνων και το θάνατο τους . Σε αυτή την περίπτωση, σε αντίθεση με την άμεσηνευροτoξικότητα της που στοιχειοθετήθηκε με τα πειράματα που περιγράφτηκαν παραπάνω, η Αβ θα μπορούσε να έχει και έμμεσηνευροτοξική δράση.

Page 49: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Στα 1910, Oscar Fisher Θεώρησε ότι οι αλλαγές που παρατηρούνται γύρω από τις εξωκυτταρικές εναποθέσεις ινιδίων στον εγκέφαλο των ασθενών με alzheimer είναι αποτέλεσμα της αντίδρασης του Ιστού σε μια ξένη ουσία. Όμως δεν κατάφερε να ανιχνεύσει τα μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά φλεγμονής, όπως αυτή παρατηρείται σε άλλους ιστούς και έθεσε την ερώτηση:

Πού είναι όμως η φλεγμονή;

Eikelenboom et al., 2002, Glia 40:232-239

Page 50: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΣΥΜΒΑΛΛΕΙ ΤΟ ΑΝΟΣΟΠΟΙΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣΝΕΥΡΟΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ ALZHEIMER;

Αρχικά η απάντηση σε αυτή την ερώτηση πρέπει να είναι αρνητική γιατί:

1. Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός εμποδίζει την ελεύθερη είσοδο λευκοκυττάρων και άλλων παραγόντων του ανοσοποιητικού συστήματος στον εγκέφαλο.

2. Δεν έχουν ανιχνευθεί ανοσοσφαιρίνες και υπο-ομάδες Τ-κυττάρων στο εγκέφαλο ή στους περι-αγγειακούς χώρους ασθενών με Alzheimer.

3. Δεν έχει παρατηρηθεί υπερέκφραση των μορίων διακυτταρικής προσκόλλησης ICAM-1, V-CAM-1, και E-selectin τα οποία είναι απαραίτητα για την διείσδυση λευκοκυττάρων μέσω των ενδοθηλιακών κυττάρων των αγγείων.

Αυτά τα δεδομένα υποστηρίζουν την άποψη ότι ο εγκέφαλος είναι ανοσολογικά απομονωμένος

Page 51: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Για το λόγο αυτό αρχικά αποτελέσματα που έδειχναν την

Ύπαρξη φλεγμονής γύρω από τις νευροπαθολογικές

βλάβες της νόσου Alzheimer αντιμετωπίστηκαν με

σκεπτικισμό κατ’ αρχάς και πολλές φορές θεωρήθηκαν

artifacts.

Page 52: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Εφόσον ο εγκέφαλος είναι απομονωμένος από το περιφερικό ανοσολογικό

σύστημα θεωρήθηκε ότι, αν πράγματι κάποια ανοσολογική αντίδραση

εμπλέκεται στην ανάπτυξη της νευροπαθολογίας της νόσου Alzheimer, οι

ινιδιακές εναποθέσεις της β-αμυλοειδικής πρωτεΐνης θα πρέπει να επάγουν

τοπικά μια αντίδραση ενδογενούς ανοσοποιητικού συστήματος του

Εγκεφάλου.

Για να μπορέσει να στοιχειοθετηθεί όμως η άποψη ότι ο εγκέφαλος έχει

ενδογενές ανοσοποιητικό σύστημα θα έπρεπε να πιστοποιειθεί ότι υπάρχουν:

1.Εγκεφαλικά κύτταρα που παράγουν πρωτεϊνες του συμπληρώματος

2.Ενεργοποιημένα εγκεφαλικά κύτταρα με ανοσολογικές ιδιότητες

3.Εγκεφαλικά κύτταρα που παράγουν κυτταροκίνες και χημειοκίνες

Page 53: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σήμερα είναι καθαρό ότι ο εγκέφαλος έχει πολλές μοναδικές

ανοσολογικές ιδιότητες.

Για παράδειγμα έχει βρεθεί ότι τα εγκεφαλικά κύτταρα

παράγουν όλους τους παράγοντες/ πρωτεΐνες του

συμπληρώματος και φέρουν υποδοχείς του συμπληρώματος

στην επιφάνεια τους.

Πιο συγκεκριμένα έχει βρεθεί ότι:

Page 54: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΑΣΤΡΟΓΛΟΙΑ ΜΙΚΡΟΓΛΟΙΑ ΝΕΥΡΩΝΕΣΠαράγουν:1. Τους ενεργοποιημένουςκαι τους τελικούς παράγοντες τουσυμπληρώματος.2. Υποδοχείς του C5a καιC3a.3. Διαλυτούς αναστολείς όπως ο παράγοντας H,ο παράγοντας Ι, η πρωτεΐνη C4b, η properdin,η πρωτεΐνη S, οιπρωτεϊνες DAF και MCP, και οι πρωτεΐνες CD46, CD55, και CD59.Οι πρωτεϊνες αυτές προστατεύουν τα αστρο-κύτταρα από τις ανεπιθύμητεςδράσεις του συμπληρώματος.

Παράγουν:1. Πρωτεϊνες του συμπληρώματος όπωςC1q, C1r, C1s C2, C3,C4, C9.2. Υποδοχείς παραγόντωντου συμπληρώματοςΌπως CR3, CR4, C5a3. Μόρια που ρυθμίζουν την δραστηριότητα του συμπληρώματος όπως Clusterin, και C1-αναστολέα

Παράγουν:1. Μερικούς από τουςπαράγοντες του συμπληρώματος όπωςC4, την Β αλυσίδατου C1qB, και CR1αλλά όχι τον CR2 ή τον CR3.2. Μικρές ποσότητεςC1-αναστολέα, Clusterin, και CD59και κατά συνέπεια προστατεύονται λιγότερο σε σχέσημε τα αστροκύτταρα.

Page 55: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΜΙΑ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΣΤΟΝ ΕΓΚEΦΑΛΟ

ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ:

1. Ενεργοποίηση μικρογλοιακών κυττάρων (των

μακροφάγων κυττάρων του εγκεφάλου).

2. Ενεργοποίηση αστροκυττάρων

3. Αύξηση των επιπέδων των κυτταροκινών

4. Ενεργοποίηση του συμπληρώματος

Page 56: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Anaphylatoxins:C3a and C5aΠροκαλούν αγγειο-Διαστολή και Σύσπαση των λείων Μυϊκών ινών

Opsonins:C3b, C4b, and C5bΕπικάθονται στο αντιγόνο Και διευκολύνουν τηνΦαγοκυττάρωση.

Το κλασσικό μονοπάτι του συμπληρώματος ενεργοποιείται όταν ένα αντίσωμα ή ένας άλλος παράγοντας δεσμεύεται στο C1q του C1. Η δέσμευση αυτή ξεκινά μια ακολουθία πρωτεολύσεων που προκαλεί την διαδοχική ενεργοποίηση των διάφορων παραγόντων του συμπληρώματος και τελικά τον σχηματισμό του συμπλόκου μεμβρανικής προσβολής.

Page 57: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Επιπλέον των πρωτεϊνών που συνιστούν το συμπλήρωμα υπάρχουν οι πρωτεΐνες που ρυθμίζουν το συμπλήρωμα και οι υποδοχείς των πρωτεϊνών του συμπληρώματος. Στις ρυθμιστικές πρωτεΐνες συμπεριλαμβάνονται ο C1 αναστολέας, η clusterin, και η πρωτεΐνη CD59. Αυτές οι πρωτεΐνες αναστέλλουν την δράση του συμπληρώματος σε διάφορα επίπεδα και προστατεύουν το οργανισμό /τα κύτταρα από τις ανεπιθύμητες δράσης της φλεγμονής. Οι υποδοχείς για τις αναφυλατοξίνες και τους ενεργοποιημένους παράγοντες μεσολαβούν στην μεταγωγή των μηνυμάτων για την χημειοταξία και την ενεργοποίηση.

Ο παθογενετικός ρόλος του συμπληρώματος έχει αναγνωρισθεί σε εκφυλιστικές ασθένειες όπως multiple sclerosis και myasthenia gravis. Μάλιστα, αναστολή της δράσης του συμπληρώματος σε ποντίκια-μοντέλα των παραπάνω ασθενειών έχει σαν αποτέλεσμα την μείωση της εγκεφαλικής βλάβης.

Page 58: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Εγκεφαλικός φλοιός ασθενούς με Alzheimer γεμάτος με νευρικές πλάκες (περισσότερες από 50/mm2, 10D5

μονοκλωνικό αντίσωμα).

Αυτή η μαζική συσώρευση νευρικών πλακών πιστεύεται ότι προκαλεί την ανάπτυξη ανοσολογικής αντίδρασης στον εγκέφαλο των ασθενών με Alzheimer.

Page 59: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Proposed sites of interaction between complement proteins C1q and C3 with the A1¯42. Amino acids in italics, Asp7 and Ser26, are suspected of being

important for the binding of C1q collagen tail and C3, respectively.

ανιονική

κατιονική

Πολλοί ερευνητές έχουν παρουσιάσει αποτελέσματα που δείχνουν ότι η αμυλοειδική β πρωτεΐνη ενεργοποιεί το κλασσικό και το εναλλακτικό μονοπάτι του συμπληρώματος με αποτέλεσμα την παραγωγή των αναφυλατοξινών C3a και C5a, τον ωψονισμό του Αβ και την παραγωγήτου κυτταρολυτικού MAC.

Page 60: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η δέσμευση πολλών μορίων Αβ στο C1q μπορεί:

1. Να προκαλέσει τον σχηματισμό ινιδίων Αβ και την κατακρήμνιση του σε αδιάλυτη μορφή.

2. Να προκαλέσει ανοσολογική αντίδραση• Ενεργοποίηση του συμπληρώματος. Παρουσία παραγόντων του

συμπληρώματος στις νευρικές πλάκες.• Ενεργοποίηση αστροκυττάρων και μικρογλοιακών κυττάρων.• Συγκέντρωση αστροκυττάρων και μικρογλοιακών κυττάρων

στις νευρικές πλάκες.• Έκφραση πρωτεϊνών άμυνας ενάντια στην παθολογική δράση

του συμπληρώματος.• Αύξηση της έκφρασης κυτταροκινών και χημειοκινών.

Page 61: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Light level immunohistochemistry using four different C5b-9 antibodies in AD (A¯E) and ND

(F) cortical samples. A¯D illustrate typical AD

neocortical plaque staining by the Biogenesis monoclonal SC5b-9 antibody (A), the Calbiochem polyclonal C5b-9 antiserum (B), the Dako monoclonal C5b-9 antibody (C), and the Quidel monoclonal SC5b-9 antibody (D). Τhe Calbiochem polyclonal is particularly useful for demonstrating C5b-9 immunoreactivity associated with tangles (E), as shown for island neurons of the AD entorhinal cortex, whereas the Quidel antibody shows high sensitivity for neuropil threads within (D) and outside neuritic plaques.

ND samples are consistently negative for all four antibodies (F) (Calbiochem antiserum).

Webster et al., Neurobiology of Aging 18:415-421

The amyloid plaques are labeled with antibodies against C5b-9

Neuropil threads

NFTs

Alzheimer

Alzheimer

Alzheimer Non-Alzheimer

Page 62: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Immuno-electron microscopy of complement in AD neocortex. In A and B, the Calbiochem C5b-9 antibody and secondary antibodies conjugated to 5-nm gold particles reveal immunoreactivity of neurites with dystrophic morphology. These neurites are particularly evident within neuritic plaques of AD patients, but are not observed in ND patients. (A) Low magnification view showing degenerating axons and neurites, many of which are C5b-9 immunoreactive, adjacent to the fibrillar amyloid core of a plaque. (B) Typical higher magnification view of C5b-9 immunoreactive axons within this plaque. (C) Consistent with full complement activation, other complement markers (here, C4d) colocalize to these same neurites. bars in all panels = 0.5    m.

Webster et al., Neurobiology of Aging 18:415-421

Δυστροφικοί νευρίτες σημαίνονται με αντισώματα ενάντια στηνΠρωτείνη του συμπληρώματος C5b-9

Page 63: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η ενεργοποίηση του συμπληρώματος παράγει πολλά μόρια που μπορούν να προκαλέσουν παθολογικές αλλαγές στα κύτταρα. Συγκεκριμένα παράγονται οι αναφυλατοξίνες C3a και C5a και οι ωψωνίνες C3b και C5b.

Αυτά τα μόρια είναι χημειοτακτικά και ενεργοποιητικά μηνύματα για ανοσολογικά κύτταρα που φέρουν κατάλληλους υποδοχείς όπως τα αστροκύτταρα και τα μικρογλοιακά κύτταρα.

Για το λόγο αυτό, εάν ένα χημειoτακτικό σήμα/μήνυμα παραχθεί στις θέσεις των αμυλοειδικών πλακών αναμένεται συγκέντρωση ενεργοποιημένων μικρογλοιακών κυττάρων και αστροκυττάρων σε αυτές τις θέσεις.

Page 64: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Στην νόσο του Alzheimer τα μικρογλοιακά κύτταρα φαίνεται να είναι ενεργοποιημένα αφού εκφράζουν:

•MHC II,

•Κυτταροκίνες,

•Χημειοκίνες,

•Και παράγοντες του Συμπληρώματος

Page 65: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

• At low magnification, this section has been reacted in such a way to visualize activated microglia. It is apparent that there are clusters of the cells throughout the brain.

• at higher power magnification, the individual microglia crowding around a structure are apparent. Arrows point out individual cells.

• This photomicrograph is of the same area as in (B), but is viewed under epifluorescence after thioflavin staining to visualize senile plaques. As can be seen by the bright area underneath the microglia (dark shadows), it is the plaque about which the microglial cells are clustering.

Ενεργοποιημένα μικρογλοιακά κύτταρα εντοπίζονται στις αμυλοειδικές πλάκες

Page 66: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Συνεντοπισμός νευρικών πλακών, C1q, και ενεργοποιημένων Μικρογλοιακών κυττάρων στον εγκέφαλο διαγονιδιακών

ποντικών (PS/APP)-μοντέλων της νόσου Alzheimer.

Page 67: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

A, Non-tg mice displayed a well organized and preserved neuritic structure. The neuronal cell bodies (N) were not labeled with the anti-neurofilament antibody. In PDAPP tg (B) and AD (C) there are dystrophic neurites (arrow) associated with the plaque. D, Non-tg control mice some activated astroglial cells. In PDAPP tg (E) and AD (F) there are more activated astroglial cells. G, Non-tg mice were negative with the antibody specific for hAPP. PDAPP tg (H) and AD (I) show anti-hAPP immunoreactivity in the dystrophic neurites (arrow) associated with the plaque

Comparison of the neuritic and glial components in the PDAPP tg model and AD. Red is β-amyloidGreen is:NeurofilamentGFAPhAPP

Page 68: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Θεωρήθηκε αρχικά ότι η φλεγμονή που σχετίζεται με την νόσο του Alzheimer λαμβάνει χώρα για να απομακρύνει τις εναποθέσεις και τον νεκρό ιστό.

Εάν αυτό ήταν η μόνη αλήθεια θα περίμενε κανένας ότι ο οργανισμός δεν θα επιστράτευε πρωτεΐνες και μηχανισμούς για να προστατευθεί από την δράση του συμπληρώματος.

Έχει όμως βρεθεί ότι στον εγκέφαλο των ασθενών με Alzheimer αυξάνεται η έκφραση πρωτεϊνών όπως της C4 binding protein, Vitronectin, και APOJ που προστατεύουν το οργανισμό από την δράση του συμπληρώματος.Παράλληλα, βρέθηκε ότι μειώνεται η έκφραση της CD59 πρωτεΐνης που aναστέλλει την δράση του MAC. Αυτή η μείωση θα μπορούσε θεωρητικά να επιτρέψει προσβολή ιστών από tο MAC.

Page 69: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η έκφραση όλων των κυτταροκινών και των χημειοκινών που έχουν μελετηθεί στην νόσο του Alzheimer, συμπεριλαμβανομένων της IL-1, IL-1β, IL-6, TNF-a, IL-8, και TGF-β, φαίνεται να αυξάνεται σε σχέση με την έκφραση τους σε φυσιολογικούς ανθρώπους παρόμοιας ηλικίας.

Πιο συγκεκριμένα η έκφραση της IL-1 φαίνεται να αυξάνεται κατά την διάρκεια δημιουργίας των νευρικών πλακών και να μειώνεται κατά την ωρίμανση τους και την εξαφάνιση των δυστροφικών νευριτών. Η παρατήρηση αυτή οδήγησε στην υπόθεση ότι η IL-1 παίζει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη της αμυλοειδικής πλάκας.

Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι η IL-1 επηρεάζει τον μεταβολισμό του APP και μπορεί με αυτό τον τρόπο να προάγει την δημιουργία των νευρικών πλακών. Επιπλέον, το διαλυτό APP μπορεί να ενεργοποιεί μικρογλοιακά κύτταρα και να επάγει την έκφραση της IL-1.

Page 70: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

The earliest and most widespread pathological change in Alzheimer's disease is the accumulation of beta-amyloid peptides into amorphous deposits. The deposition induces an inflammatory reaction and consequently an acute phase response involving IL-1 and IL-6 in microglial cells of the brain parenchyma and TGF-beta1 in perivascular astrocytes. The

cytokines trigger release of various secretory products from the surrounding astrocytes that catalyze the transformation of diffuse beta-amyloid in amorphous deposits into mature amyloid filaments. For example astrocyte production of beta-amyloid and pathological chaperones such as ACT and apoE accelerate the polymerization of beta-amyloid peptides into filaments. Extracellular matrix proteins may stabilize the amyloid structures. Finally neurons of the human brain respond to the glial activation and the mature amyloid deposits by tangle formation, subsequent neuritic degeneration and ultimately cell death.

Pathogenic pathway for Alzheimer's Disease.

Nilsson et al., 1998, Frontiers in Bioscience 3, d436

Page 71: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΠΟΙΑ ΣΧΕΣΗ ΥΠΑΡΧΕΙ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ

ΝΕΥΡΟΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ ALZHEIMER ΚΑΙ ΤΗΣ

ΕΚΔΗΛΩΣΗΣ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ;

Page 72: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Αύξηση του αριθμού των νευρικών πλακών σε διαγονιδιακά ποντίκια(PS/APP) μοντέλα της νόσου Alzheimer

Page 73: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ενεργοποίηση μικρογλοιακών κυττάρων στον εγκέφαλο διαγονιδιακών ποντικών (PS/APP)-μοντέλων της νόσου Alzheimer σε αντίδραση προς

την συσσώρευση αμυλοειδικών πλακών

Χρώση για CD11b

Page 74: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ενεργοποιημένα μικρογλοιακά κύτταρα σχετίζονται με ινιδιακές και μή ινιδιακές εναποθέσεις Αβ πρωτεΐνης στο

εγκέφαλο διαγονιδιακών ποντικών- μοντέλων της νόσου Alzheimer.

Page 75: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ενεργοποίηση αστροκυττάρων που σχετίζονται με νευρικές πλάκες στον εγκέφαλο διαγονιδιακών ποντικών (PS/APP)-μοντέλων της

νόσου Alzheimer.

+ νευρικέςπλάκες

- νευρικέςπλάκες

+ νευρικέςπλάκες

+ νευρικέςπλάκες

+ νευρικέςπλάκες

Η ενεργοποίηση των αστροκυττάρων αυξάνεται παράλληλα με την αύξηση της εναπόθεσης της Αβ.

Page 76: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ Η ΕΚΔΗΛΩΣΗ ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΣΤΗΝ ΣΥΣΩΡΕΥΣΗ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΚΑΙ Η

ΣΥΝΕΠΑΓΟΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΜΙΚΡΟΓΛΟΙΑΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

ΝΑ ΠΡΟΚΑΛΕΣΕΙ ΝΕΥΡΩΝΙΚΟ ΘΑΝΑΤΟ;

Page 77: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Συνθετική Αβ πρωτείνη ενεργοποιεί μικρογλοιακά κύτταρα τα οποίαΕκκρίνουν παράγοντες που προκαλούν νευρωνικό θάνατο

Μικρογλοία Νευρώνες

Μάρτυρας

Αβ17-43

Αβ1-42

Page 78: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Συνθετική Αβ πρωτείνη προκαλεί νευρωνικό θάνατο παρουσία μικρογλοιακών κυττάρων

Page 79: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

S1 S5

Χρώση για Αβ

Μικρογλοιακά κύτταρα

Συστατικά των νευρικών πλακών ενεργοποιούν μικρογλοιακά κύτταρα

Page 80: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Συστατικά των νευρικών πλακών προκαλούν νευρωνικό θάνατο μόνοπαρουσία μικρογλοιακών κυττάρων

Page 81: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

The earliest and most widespread pathological change in Alzheimer's disease is the accumulation of beta-amyloid peptides into amorphous deposits. The deposition induces an inflammatory reaction and consequently an acute phase response involving IL-1 and IL-6 in microglial cells of the brain parenchyma and TGF-beta1 in perivascular

astrocytes. The cytokines trigger release of various secretory products from the surrounding astrocytes that catalyze the transformation of diffuse beta-amyloid in amorphous deposits into mature amyloid filaments. For example astrocyte production of beta-amyloid and pathological chaperones such as ACT and apoE accelerate the polymerization of beta-amyloid peptides into filaments. Extracellular matrix proteins may stabilize the amyloid structures. Finally neurons of the human brain respond to the glial activation and the mature amyloid deposits by tangle formation, subsequent neuritic degeneration and ultimately cell death.

Pathogenic pathwayfor Alzheimer's Disease.

Nilsson et al., 1998, Frontiers in Bioscience 3, d436

Page 82: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

ΑΦΟΥ Η ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΝΑ ΣΥΜΒΑΛΛΕΙ

ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΝΕΥΡΟΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ ALZHEIMER

ΓΙΑΤΙ ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΧΩΡΑ;

Υπάρχουν ενδείξεις ότι η ανοσολογική αντίδραση λαμβάνει χώραγια να απομακρύνει τις νευρικές πλάκες.

Page 83: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ο αιματο-εγκεφαλικός φραγμός εμποδίζει την ελεύθερη είσοδο λευκοκυττάρων στον εγκέφαλο και υπάρχει ανάγκη ενός ενδογενούς ανοσοποιητικού συστήματος. Επιπλέον οι νευρώνες είναι ευαίσθητα κύτταρα και δεν μπορούν να αντέξουν μακράς διάρκειας έκθεση στους τοξικούς παράγοντες των ενεργοποιημένων περιφερικών λευκοκυττάρων. Κάτω από φυσιολογικές αλλά και παθολογικές καταστάσεις η επιβίωση και λειτουργία των νευρώνων εξαρτάται από την παρουσία μεγάλου αριθμού κυττάρων της γλοίας. Τα μικρογλοιακά κύτταρα είναι υποστηρικτικά και ανοσοποιητικά κύτταρα. Λειτουργικά μπορούν να θεωρηθούν ως υβρίδια λευκών και γλοίων κυττάρων. Η ανοσολογική ικανότητα των μικρογλοιακών κυττάρων δεν είναι της ίδιας κλίμακας με αυτή των λευκοκυττάρων αφού οι ανοσολογικές τους ιδιότητες ελέγχονται από ενδογενείς ανασταλτικούς παράγοντες που εκφράζονται κυρίως από τους νευρώνες και περιλαμβάνουν OX2, neurotrophins, and cytokines/chemokines.

Τα μικρογλοιακά κύτταρα αποτελούν το ανοσοποιητικό σύστημα του εγκεφάλου

Page 84: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Τα μικρογλοιακά κύτταρα είναι ασθενώς APCs σε σύγκριση με τα APCs περιφερικών οργάνων. Αυτό μπορεί να οφείλετε στο γεγονός ότι το ΚΝΣ έχει άλλα μακροφάγα τα οποία δεν εντοπίζονται στο παρέγχυμα αλλά μεταξύ παρεγχύματος και αίματος. Αυτά τα κύτταρα τα οποία είναι γνωστά ως περιαγγειακά κύτταρα προέρχονται από τον μυελό των οστών και είναι μακροφάγα και ισχυρά APCs. Λόγω της θέσης τους μπορεί να έρχονται σε επαφή με αντιγόνα του ΚΝΣ και μπορεί να τα παρουσιάζουν στα Τα-κύτταρα. Σε αντίθεση τα μικρογλοιακά κύτταρα εντοπίζονται στο παρέγχυμα του ΚΝΣ όπου δεν έρχονται σε επαφή με Τ-κύτταρα και κατά συνέπεια δεν υπάρχει ανάγκη ή δεν έχουν την ευκαιρία να παρουσιάσουν αντιγόνα στο στο μικροπεριβάλλον του ΚΝΣ.

Τα Μικρογλοιακά κύτταρα είναι αντιγόνο-παρουσιαστικά Κύτταρα (APCs)

Page 85: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Ενώ θα μπορούσε κανείς να ορίσει τα μικρογλοιακά κύτταρα ως

το ανοσοποιητικό σύστημα του εγκεφάλου πρέπει συγχρόνως

να αναγνωρίσει ότι η ανοσολογική τους ικανότητα είναι

περιορισμένη.

Παρόλα αυτά η ιδέα αυτή είναι χρήσιμη αφού συμβιβάζει την

αντίφαση μεταξύ απουσίας περιφερικών λευκοκυττάρων στον

εγκέφαλο και της ικανότητας του εγκεφάλου να αντιμετωπίζει

μολύνσεις, τραυματισμούς και ασθένειες.

Με τα μικρογλοιακά κύτταρα, η εξέλιξη έχει βρει ένα τρόπο να

εξισορροπήσει την καταστροφική δύναμη του ανοσοποιητικού

συστήματος και την ευαισθησία του ΚΝΣ σε τραυματισμούς και

ασθένειες.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Page 86: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

In vitro μελέτες σε κυτταροκαλλιέργειες έχουν δείξει ότι τα μικρογλοιακά κύτταρα μπορεί να είναι και νευροτοξικά και νευροτροφικά

Όμως In vivo μελέτες έχουν δείξει ότι είναι νευροπροστατευτικά

Κατά συνέπεια είναι μάλλον ικανά να έχουν και νευροπροστατευτικές και νευροτοξικές ιδιότητες.

Τα μικρογλοιακά κύτταρα είναι χρήσιμα ή βλαβερά για τους νευρώνες;

Page 87: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η ενεργοποίηση των μικρογλοιακών κυττάρων από τραυματισμένους κινητικούς νευρώνες θεωρείται ένας σημαντικός παράγοντας του προγράμματος αναγέννησης τους. Υπάρχει ένδειξη ότι τραυματισμένοι νευρώνες μπορούν να αναγεννηθούν παρουσία ενεργοποιημένων μικρογλοιακών κυττάρων. Μετά από τραυματισμό τα μικρογλοιακά κύτταρα ενεργοποιούνται μέσα σε 24h. Διαιρούνται ενεργά και οι αριθμοί τους αυξάνονται δραματικά μέχρι τις 48 h και μέχρι τις 72 h έχουν περιβάλλει τους τραυματισμένους νευρώνες με τις απολήξεις τους. Παραμένουν στην περιοχή για τουλάχιστον 2 εβδομάδες κατά την διάρκεια των οποίων μερικοί άξονες έχουν επανα-νευρώσει τους στόχους των. Το χρονοδιάγραμμα και η μορφολογία των ενεργοποιημένων μικρογλοιακών κυττάρων υποδηλώνει τις αναγεννητικές τους και νευροπροστατευτικές τους λειτουργίες.Η περιβολή των νευρώνων από τα μικρογλοιακά κύτταρα πιστεύεται ότι έχει δύο αποτελέσματα: Απομάκρυνση της διεγερτικής εισόδου μέσω της μετατόπισης των προσαγωγών συνάψεων και την άμεση διανομή νευροτροφικών παραγόντων από τα μικρογλοιακά κύτταρα στους νευρώνες.

Τα μικρογλοιακά κύτταρα ενεργοποιούνται σε τραυματισμούς

Page 88: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Εάν υποθέσουμε ότι είναι κυρίως νευροπροστατευτικά η πρόκληση είναι να καθορίσουμε τι μπορεί να τα μετατρέψει σε επιθετικά κύτταρα που μπορούν να προσβάλλουν νευρώνες και να προκαλέσουν νευροεκφυλισμό. Αυτός ο τύπος της αδιάκριτης νευροτοξικότητας (γνωστή ως bystander βλάβη) είναι απίθανο να συμβαίνει σε σημαντική έκταση μετά από οξύ τραυματισμό αφού αυτό θα εμπόδιζε την αναγέννηση του ιστού. Σε αυτή την περίπτωση φαίνεται να έχουμε διευκολυνόμενη (facilitative) νευροτοξικότητα, κάτι σαν ευθανασία των νευρώνων που είναι αδύνατον να αναγεννηθούν.

Αυτό είναι λογικό ,αν και δεν έχει αποδειχθεί, αφού οι συνεχής παρουσία σοβαρά τραυματισμένων νευρώνων δεν μπορεί να είναι χρήσιμη για την αναγέννηση των λιγότερο τραυματισμένων νευρώνων και τα μικρογλοιακά κύτταρα έχουν φαγοκυτταρικό ρόλο.

Page 89: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Σε αντίθεση με τους οξείς τραυματισμούς, οι χρόνιες οι

ασθένειες του ΚΝΣ χαρακτηρίζονται από αργό

προοδευτικό νευροεκφυλισμό που μπορεί να χρειαστεί

δεκαετίες για να εκδηλωθεί. Η νόσος Alzheimer είναι

ένα κλασσικό παράδειγμα αργής προοδευτικής

νευροεκφυλιστικής ασθένειας και η υπόθεση ότι αυτή η

νόσος προκαλείται μέσω της bystander βλάβης από

επιθετικά μικρογλοιακά κύτταρα τα οποία παράγουν

νευροτοξίνες ως αποτέλεσμα της συνεχιζόμενης

έκθεσης στην αμυλοειδική β πρωτεΐνη (Aβ ) κερδίζει

συνεχώς υποστήριξη.

Page 90: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Πhotomicrograph of hippocampal CA1 region from a subject with advanced AD. Gallyas silver (black structures) and A-beta (red structures) combined method, diffuse plaques are seen as pure red objects (few are present), and neuritic plaques with and without a central core, are seen as red objects within which are abnormal black dystrophic neurites.

NEURITIC "SENILE, CLASSIC" PLAQUES

Page 91: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΝΕΥΡΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ  ΑΜΥΛΟΕΙΔΙΚΗΣ β ΠΡΩΤΕΙΝΗΣ

Η Αβ25-35 είναι Νευροτοξική για τα N2a κύτταρα. Η μελατονίνη αναστέλλει την νευροτοξική δράση

της Αβ.

Scrabled peptide

Αβ 25-35

Αβ 25-35 plusmelatonin

Annexin V-FITCandPropidium Iodide

Απόπτωση:Αύξηση στην χρώσημε Annexin V-FITC

Νέκρωση: Αύσξηση της χρώσηςμε Annexin V-FITC andPropidium Iodide