Alzheimerova choroba: definícia, príčiny, príznaky a liečba

Dva hlavné znaky, ktoré sa nachádzajú v mozgu ľudí s Alzheimerovou chorobou, sú neurobrilárne spleti (skrátene "spleti"), ktoré sa skladajú z proteínu nazývaného tau, a senilné plaky (ktoré sa skladajú najmä z iného proteínu nazývaného beta-amyloid, niekedy sa nazývajú aj beta-amyloidové zväzky alebo skrátene "zväzky"). Proteíny tau, ktoré tvoria spleť, predtým držali pohromade štruktúru vo vnútri neurónov nazývanú mikrotubulus, ktorá je dôležitou súčasťou neurónu; tvorí súčasť cytoskeletu (bunkovej kostry), ktorý udržiava tvar bunky, a mikrotubuly zohrávajú úlohu v bunkovej komunikácii.

Spleť aj plaky môžu byť spôsobené inými ochoreniami, napríklad vírusom Herpes simplex typu 1, ktorý sa skúma ako možná príčina alebo faktor, ktorý prispieva k rozvoju Alzheimerovej choroby. Nie je isté, či sú spleti a plaky súčasťou príčin Alzheimerovej choroby, alebo sú jej dôsledkom.

Mikrotubuly

Mikrotubuly sa skladajú z bielkoviny nazývanej tubulín. Tubulín je polymerizovaný, čo znamená, že molekuly vytvárajú stále rovnaké tvary, ktoré sú spojené do skupín, a tieto skupiny sú navzájom prepojené. Môžu vytvárať dlhé reťazce alebo iné tvary; v tomto prípade polymerizovaný tubulín tvorí mikrotubuly. Mikrotubuly sú tuhé trubice ako mikroskopické slamky, ktoré sú vnútri duté. Mikrotubuly pomáhajú udržiavať tvar neurónu a podieľajú sa na prechode signálov neurónom.

Tau

Tau je proteín, ktorý sa nachádza najmä v neurónoch centrálneho nervového systému. Pomáha držať pohromade mikrotubuly v neurónoch. a keď dôjde k zmenám v spôsobe, akým majú tau proteíny fungovať, mikrotubuly sa rozpadnú. Tau proteíny, ktoré už nedržia mikrotubuly pohromade, vytvárajú vlákna nazývané fibrily, ktoré sa potom zhlukujú vo vnútri neurónu a vytvárajú tzv. neurofibrilárne spleti . Tieto zhluky, známe aj ako "tau spleť", sú všetko, čo zostane po odumretí neurónu.

Beta-amyloid

Beta-amyloidové (Aβ) (nazývané aj "amyloid beta") plaky začínajú proteínom nazývaným amyloidový prekurzor (APP). APP je jedným z proteínov, ktoré tvoria bunkovú membránu alebo vonkajší obal, ktorý chráni bunku. V tomto prípade ide o neurón.. Keďže sa APP vytvára vo vnútri bunky, vyčnieva cez membránu bunky.

V rôznych častiach bunky vrátane najvonkajšej časti bunkovej membrány chemické látky nazývané enzýmy rozrezávajú APP na malé kúsky. Tieto enzýmy, ktoré vykonávajú strihanie, sú alfa-sekretáza, beta-sekretáza a gama-sekretáza. V závislosti od toho, ktorý enzým vykonáva strihanie a ktoré časti APP sa strihajú, sa môžu stať dve rôzne veci. Jedna je užitočná a druhá spôsobuje tvorbu beta-amyloidových plakov.

Plaky vznikajú, keď beta-sekretáza odreže molekulu APP na jednom konci beta-amyloidného peptidu, čím sa z bunky uvoľní sAPPβ. Gama-sekretáza potom odreže kúsky APP, ktoré zostali a stále trčia z membrány neurónu, na druhom konci beta-amyloidového peptidu. Po tomto odstrihnutí sa beta-amyloidný peptid uvoľní do priestoru mimo neurónu a začne sa lepiť na iné beta-amyloidné peptidy. Tieto časti sa zlepia a vytvoria oligoméry. V priestore medzi neurónmi sa teraz vznášajú rôzne oligoméry rôznych veľkostí, ktoré môžu byť zodpovedné za reakciu s receptormi na susedných bunkách a synapsách, čo ovplyvňuje ich schopnosť fungovať.

Niektoré z týchto oligomérov sa z mozgu vylučujú. Tie, ktoré sa neodstránia, sa zhlukujú s ďalšími kusmi beta-amyloidu. Keď sa viac kusov zhlukuje, oligoméry sa zväčšujú a ďalšia veľkosť sa nazýva protofibrily a ďalšia veľkosť sa nazýva fibrily. Po určitom čase sa tieto fibrily zhlukujú s inými bielkovinovými molekulami, neurónmi a neurónovými bunkami plávajúcimi v priestore medzi bunkami a vytvárajú tzv. plaky.

Mozgová amyloidná angiopatia (CAA)

Uloženiny beta-amyloidu sa tvoria aj v stenách (v tunica media, strednej vrstve, a tunica adventitia alebo tunica externa, vonkajšej vrstve) malých a stredne veľkých tepien (a niekedy aj žíl) v mozgovej kôre a v leptomeningách (leptomeningy sú dve vnútorné vrstvy - pia mater a arachnoid - mening, ochrannej trojvrstvovej membrány pokrývajúcej mozog).

CAA sa vyskytuje u 30 % ľudí starších ako 60 rokov, ktorí nemajú žiadnu demenciu, ale vyskytuje sa u 90 % až 96 % ľudí s Alzheimerovou chorobou a v jednej tretine až dvoch tretinách týchto prípadov je závažná.

Prvou oblasťou mozgu postihnutou Alzheimerovou chorobou je "transentorhinálna oblasť", ktorá je súčasťou mediálneho spánkového laloku nachádzajúceho sa hlboko v mozgu. V tejto oblasti začínajú odumierať neuróny ako prvé. Potom sa rozšíri do priľahlej entorhinálnej kôry (EC), ktorá funguje ako centrálny uzol pre rozsiahlu sieť, ktorá spracováva signály pre pamäť a pohyb (ako hlavná vlaková stanica s koľajnicami vedúcimi do rôznych oblastí).

ES je hlavnou komunikačnou oblasťou medzi hipokampom a neokortexom, čo je vonkajšia časť mozgu zodpovedná za vyššie funkcie, ako napríklad vnímanie informácií z piatich zmyslov (čuch, zrak, chuť, hmat a sluch; napr. videnie tváre človeka a jeho rozpoznanie), generovanie motorických príkazov (napr. pohyb ruky alebo nohy, chôdza, beh), priestorové uvažovanie, vedomé myslenie a jazyk.

Choroba sa potom šíri do hipokampu, ktorý je súčasťou limbického systému. Hipokampus je časť mozgu, ktorá sa podieľa na vytváraní nových spomienok, ich organizovaní a ukladaní na neskoršie vyvolanie. Je to tiež miesto, kde sa ku konkrétnym spomienkam pripájajú emócie a zmysly, ako napríklad čuch a zvuk. Príklad 1.: Spomienka vás môže potešiť alebo rozosmutniť. Príklad 2.: Vôňa môže vyvolať určitú spomienku.

Hipokampus potom posiela spomienky do rôznych častí mozgovej hemisféry, kde sa ukladajú do dlhodobého úložiska a v prípade potreby ich pomáha obnoviť. Príklad: Dospelý človek sa snaží spomenúť si na meno spolužiaka zo škôlky.

Hipokampus sa okrem pamäte podieľa aj na emocionálnych reakciách, navigácii (orientácii) a priestorovej orientácii (poznanie miesta pri pohybe): poznáte svoju spálňu aj pri zhasnutom svetle).

Hipokampus, ktorý má tvar podkovy, má v skutočnosti dve časti, jednu v ľavej časti mozgu a druhú v pravej časti mozgu.

Predklinické testy

Vďaka súčasnému výskumu, ktorý využíva pokroky v neurozobrazovaní, ako je FDG-PET a PIB-PET skenovanie a vyšetrenie mozgovomiechového moku (CSF), je teraz možné odhaliť počiatočné procesy Alzheimerovej choroby, ktoré sa vyskytujú ešte pred začiatkom symptómov. Výskum naznačuje, že klinicky normálni starší ľudia (bez akýchkoľvek príznakov) majú biomarkerové dôkazy o hromadení amyloidu beta (Aβ) v mozgu. Tento amyloid beta (Aβ) súvisí so zmenami v štruktúre mozgu a jeho fungovaní, ktoré sú podobné tým, ktoré sa pozorujú u ľudí s miernou kognitívnou poruchou (MCI) - ktorá môže viesť k Alzheimerovej chorobe - a u ľudí s Alzheimerovou chorobou.

Tieto malé predklinické zmeny (bez príznakov) v mozgu sa môžu vyskytnúť mnoho rokov až niekoľko desaťročí predtým, ako sa u človeka diagnostikuje Alzheimerova choroba. V štádiu, keď dochádza k určitej strate pamäti alebo miernej poruche kognitívnych funkcií. Tieto zmeny predstavujú pre človeka riziko vzniku klinických príznakov plnohodnotnej Alzheimerovej choroby, ale nie každý, u koho sa tieto zmeny vyskytnú, ochorie. Aj keď na Alzheimerovu chorobu neexistuje liek, vyvíjajú sa nové liečebné postupy, ktoré by lepšie fungovali už v prvých štádiách ochorenia.

V súčasnosti sa ešte stále skúma, čo presne tvorí predklinickú fázu Alzheimerovej choroby, napríklad prečo sa u niektorých ľudí Alzheimerova choroba vyvinie a u iných nie. Pojem predklinická fáza sa preto používa len na výskum. V rôznych krajinách prebieha celosvetová snaha o výskum v tejto oblasti známa ako World Wide Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (WW-ADNI), ktorá je zastrešujúcou organizáciou pre neurozobrazovacie štúdie vykonávané prostredníctvom severoamerickej ADNI, európskej ADNI (E-ADNI), japonskej ADNI, austrálskej ADNI (AIBL), taiwanskej ADNI, kórejskej ADNI, čínskej ADNI a argentínskej ADNI.

Počiatočné štádiá

"Nesprávna diagnóza v počiatočných štádiách Alzheimerovej choroby predstavuje závažný problém, pretože existuje viac ako 100 ochorení, ktoré môžu napodobňovať túto chorobu. U ľudí s miernymi ťažkosťami s pamäťou je naša presnosť sotva lepšia ako náhoda," tvrdí výskumník štúdie P. Murali Doraiswamy, MBBS, profesor psychiatrie a medicíny na Duke Medicine, "Vzhľadom na to, že definitívnym zlatým štandardom pre diagnostiku Alzheimerovej choroby je pitva, potrebujeme lepší spôsob, ako nahliadnuť do mozgu."

V roku 1901 bola 51-ročná Auguste Deterová umiestnená do Mestského ústavu pre duševne chorých a epileptikov (Städtischen Anstalt für Irre und Epileptische) vo Frankfurte nad Mohanom v Nemecku, ktorý mal prezývku "Irrenschloss" (Zámok duševne chorých). Bola vydatá a viedla normálny život až do ôsmich mesiacov pred svojím angažovaním, keď začala mať psychické a neurologické problémy, ako napríklad problémy s pamäťou a jazykom, paranoju, stávala sa dezorientovanou a mala halucinácie.

Skúmal ju lekár Alois Alzheimer (1864-1915). Alzheimer sa o jej prípad začal zaujímať kvôli jej veku; hoci účinky senilnej demencie boli v tom čase známe, zvyčajne sa u človeka začali prejavovať až po šesťdesiatke. Jej prípad bol pozoruhodný aj z dôvodu rýchleho nástupu demencie, len osem mesiacov od prvých hlásených príznakov až po jej hospitalizáciu.

Pri jednom z vyšetrení pani Deterovej ju požiadal, aby vykonala niekoľko jednoduchých písomných úloh. Keďže nebola schopná urobiť to, čo sa od nej žiadalo, napríklad napísať svoje meno, povedala: "Takpovediac som sa stratila" ("Ich habe mich sozusagen selbst verloren").

Alzheimer opustil nemocnicu vo Franfurkte v roku 1902, aby začal spolupracovať s Emilom Kraepelinom v Psychiatrickej univerzitnej nemocnici v Heidelbergu-Bergheime, a v roku 1903 začali obaja s Kraepelinom pracovať na Univerzite Ludwiga Maximiliána v Mníchove.

Keď pani Deterová 8. apríla 1906 zomrela na sepsu, Alzheimer bol informovaný a jej mozog bol poslaný do Mníchova na preskúmanie. Pri skúmaní vzoriek jej mozgu pod mikroskopom si všimol neurofibriálne spleti a zväzky tvorené beta-amyloidným plakom, ktoré sú dvoma hlavnými znakmi choroby. Dňa 3. novembra 1906 Alzheimer prezentoval výsledky svojich zistení v prípade Augusty na konferencii juhozápadonemeckých psychiatrov v Tübingene a v roku 1907 svoje zistenia v tomto prípade uverejnil.

V roku 1910 Emil Kraepelin pomenoval túto chorobu ako Alzheimerovu chorobu. Alzheimerova choroba zvyčajne postihuje ľudí vo veku 60 - 65 rokov, v prípade pani Deterovej, ktorá mala v čase smrti 55 rokov, išlo o formu, ktorá je dnes známa ako Alzheimerova choroba s včasným nástupom.

Alzheimerovu chorobu môže dostať každý, bohatí aj chudobní, slávni aj neslávni. Medzi slávnymi ľuďmi, ktorí dostali Alzheimerovu chorobu, sú napríklad bývalý prezident Spojených štátov Ronald Reagan a írska spisovateľka Iris Murdochová, o ktorých sa písalo vo vedeckých článkoch, v ktorých sa skúmalo, ako sa ich kognitívne schopnosti pri tejto chorobe zhoršili.

Medzi ďalšie prípady patria futbalista vo výslužbe Ferenc Puskás, bývalí premiéri Harold Wilson (Spojené kráľovstvo) a Adolfo Suárez (Španielsko), herečka Rita Hayworthová, nositeľ Nobelovej ceny Raymond Davis, Jr, herci Charlton Heston a Gene Wilder, spisovateľ Terry Pratchett, politik a aktivista Sargent Shriver, bluesový hudobník B. B. King, režisér Jacques Rivette, indický politik George Fernandes a nositeľ Nobelovej ceny za fyziku za rok 2009 Charles K. Kao. V roku 2012 bola táto choroba diagnostikovaná spisovateľovi Gabrielovi Garcíovi Márquezovi, ktorý získal Nobelovu cenu. Bývalý fínsky prezident Mauno Koivisto zomrel na túto chorobu v máji 2017. Country spevák Glen Campbell zomrel na túto chorobu v auguste 2017.