Neuronen ruimen eiwitten op een eigen manier
Hersencellen verwijderen afvalstoffen anders dan andere cellen in het lichaam. Een nieuw ontdekt systeem daarin blijkt direct gekoppeld aan de vorming van Alzheimer. Dat geeft onderzoekers een concreet aanknopingspunt voor vroege behandeling.
In elke cel worden voortdurend eiwitten aangemaakt, gebruikt en afgebroken. Als dat opruimsysteem faalt, hopen beschadigde of verkeerd gevouwen eiwitten zich op. Dit verlies van eiwitkwaliteitscontrole (proteostase) is een van de vroegste en meest fundamentele processen bij veroudering van de hersenen.
Neuronen blijken een speciaal mechanisme te hebben dat andere celtypen niet bezitten. Het gaat om een variant van het proteasoom, een groot eiwitcomplex dat als een soort cellulair afvalverwerkingssysteem fungeert. Dit membraangebonden proteasoom zit verankerd in de buitenste laag van de neuron. De studie, gepubliceerd op Lifespan.io, laat zien dat dit systeem specifiek is aangetast bij centrale kenmerken van de ziekte van Alzheimer.
Proteostase en Alzheimer
Bij Alzheimer stapelen twee soorten eiwitten zich op: amyloïd-bèta (klonters buiten de cel) en tau (klonters binnen de cel). Beide zijn al lang bekend als ziektemarkers. Wat nieuw is, zijn de aanwijzingen dat het membraangebonden proteasoom in neuronen een actieve rol speelt bij het al dan niet opruimen van die eiwitten. Een disfunctionerend systeem maakt de ophoping ervan waarschijnlijker.
Dit is relevant voor de vraag wanneer Alzheimer precies begint. Eiwitophoping treedt tientallen jaren op vóór de eerste symptomen. Als het opruimsysteem al vroeg minder goed werkt, kan dat een van de eerste stappen zijn in een lang proces.
Waarom dit voor veroudering telt
Met de leeftijd neemt de capaciteit van het proteasoom in alle cellen af. In neuronen, die anders dan veel andere cellen nauwelijks worden vervangen, is dat bijzonder ingrijpend. Cellen die zich niet vernieuwen, zijn volledig afhankelijk van hun interne opruimmechanismen. Als die achteruitgaan, stapelen beschadigde eiwitten zich op zonder dat er herstel optreedt.
De identificatie van dit neuron-specifieke systeem biedt een nieuw doelwit. Als het mogelijk is de activiteit van het membraangebonden proteasoom te herstellen of te versterken, kunnen beschadigde eiwitten eerder worden verwijderd. Dat zou zowel de aanloop naar Alzheimer kunnen vertragen als de ernst van de ziekte kunnen beperken.