В посмертной мозговой ткани от людей, не диагностированных болезнь Альцгеймера, ни железные залежи, ни клетки мусорщика, охватывающие их, не присутствовали в том отделе головного мозга.Результаты, рассказанные в исследовании, теперь доступном онлайн в Нейробиологии Старения, предполагают, что высоко-полевая магнитно-резонансная томография, в особенности продвинутая версия, названная 7T МРТ, которая использует сильный магнит с 7 Tesla, могла когда-нибудь использоваться, чтобы диагностировать и контролировать пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, ранее, чем в настоящее время возможно.Результаты также добавляют нового подозреваемого к очереди болезни Альцгеймера.
Долго проводимая гипотеза считает, что самой печально известной особенностью болезни Альцгеймера, крахмалистых мемориальных досок, является главная причина беспорядка. Эти мемориальные доски – внеклеточные скопления маленького белка, названного крахмалистым бетой, которые являются видными в мозгах больных пациентов, а также в моделях мыши болезни. Другой наиболее процитированный ключевой игрок – tau, другой белок, связанный с болезнью Альцгеймера что неправильно совокупности в нитевидные путаницы в нервных клетках. Удивительно, в отделе головного мозга интереса не было никакого последовательного наложения между загруженной железом микроглией и крахмалистыми мемориальными досками или tau.
«Микроглия – иммуноциты мозга», сказал Майкл Зейнех, Мэриленд, доктор философии, доцент нейрорадиологии и ведущий автор исследования. В их состоянии отдыха они похожи на полицейских в магазине пончиков, садясь и расслабляясь, их убранное в кобуру оружие, но держание глаза открытыми, спокойно жуя на любых клеточных обломках или случайных веществах могло бы произойти их путь. Если они сталкиваются с чем-либо подозрительным, тем не менее, они кружатся в действие.
Активированная микроглия похожа на чиновников с их оружием и увольнением, сказал Зейнех.Микроглия воспламениласьБольшая часть микроглии, найденной в сотрудничестве с железом в исследовании, была в активированном, подстрекательском государстве.
Болезнь Альцгеймера, как все больше и больше понимают, включает воспаление мозга и группы во главе со Стэнфордскими исследователями, такими как невропатологи Катрин Андреасзон, MD, и Тони Висс-Корей, доктор философии, и нейробиолог Бен Баррес, Мэриленд, доктор философии, ранее перебирали микроглию, как потенциал подозревает при воспалительной патологии на ранней стадии болезни. Это исследование добавляет новое открытие, которое воспламенилось, микроглия, связанная с железом присутствуют в гиппокампе при болезни Альцгеймера и заметны 7T МРТ, которая могла продвинуть понимание научного сообщества болезни.Исследователи отметили, что это было предварительным исследованием, выполненным на небольшом количестве экземпляров человеческого мозга, которые вообще трудно получить. В этом случае экземпляры поставлялись ведущим автором исследования, Брайаном Раттом, доктором философии, преподавателем рентгенологии.
«Некоторые исследования отображения, используя модели мыши болезни Альцгеймера показали присутствие в мозгах этих мышей крошечных, таинственных черных точек, которые могли сигнализировать о присутствии железа, элемент, который обнаруживается темный при МРТ и в определенных химических формах, может быть очень реактивным и вызвать воспламенение», сказал Ратт. Эти исследования мыши указали на возможность, что это железо могло бы быть плотно связано с крахмалистыми мемориальными досками.
Ратт объединился с Zeineh, чтобы тщательно исследовать экземпляры человеческого мозга для железных частиц. «Мы хотели видеть, была ли ассоциация железа с мемориальными досками болезни Альцгеймера в людях», сказал Ратт.В серии объединения шагов 7T МРТ, вычислительный анализ и кропотливая лаборатория, окрашивающая методы, ученые исследовали плиты ткани, взятой от нескольких мест в мозгах каждой пяти болезней Альцгеймера и пяти экземпляров мозга контроля. «Мы не были уверены, где посмотреть», сказал Ратт.
Эти плиты были просмотрены через 7T МРТ, которая может предоставить резолюцию толщины волос в трех измерениях. По изображениям от четыре из пяти мозгов болезни Альцгеймера – но ни в одном из мозгов контроля – исследователи наблюдали черные точки в subiculum, компоненте гиппокампа.
Гиппокамп, как известно, подвергается некоторым самым ранним и самым серьезным разрушительным действиям болезни Альцгеймера.Стэнфордские ученые, тогда тщательно секционные плиты ткани в несколько сотен ультратонких срезов; выведенный те разделы с окрасками, которые точно определяют местоположение железа, микроглии, крахмалистых мемориальных досок и tau; и проанализированный получающиеся образцы окраски.Крахмалистая мемориальная доска, tau не последовательно около железаТо, что появилось, было доказательствами, что железо, часто охватываемое микроглией, занимало те же самые пятна в subiculum мозгов болезни Альцгеймера, где 7T МРТ нашла черные точки.
Те микроглия были главным образом в активированном государстве.Как известный было относительное отсутствие крахмалистых мемориальных досок в этих местах. «Мы последовательно не считали железо связанным с мемориальными досками, как мы ожидали, несмотря на наши максимальные усилия сделать это», сказал Ратт. Tau был чаще соседним – но, снова, не последовательно.«Крахмалистый найден на всем протяжении мозга при болезни Альцгеймера, и часто в мозгах людей, которые умерли без жалоб на потерю памяти вообще», сказал Зейнех. «Tau также найден всюду по мозгу болезни Альцгеймера.
Этот комплекс железной микроглии, напротив, действительно кажется сконцентрированным в subiculum – и, до сих пор, это обнаруживается только в мозгах от пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера,».Зейнех и Ратт сказали, что они не знают, как железо входит в мозговую ткань, или почему это накапливается, где это делает.
Микроповреждение маленьких мозговых кровеносных сосудов там было одной возможностью, они размышляли.Исследователи предостерегли, что окраски, используемые в исследовании, не будут в состоянии визуализировать разрешимые группы крахмалистых бетой, которые, как теперь все больше и больше полагают, были токсичной формой белка, в противоположность соединенным мемориальным доскам.
Разрешимый крахмалистый может все же играть майора, если все еще плохо понятая роль, сказали они.Zeineh, Ратт и Ханнес Фогель, Мэриленд, преподаватель патологии и соавтор исследования, планируют исследовать эти результаты далее в сотрудничестве с Эдвардом Плауэи, Мэриленд, докторе философии, доценте патологии.
Они намереваются исследовать больше всесторонних областей мозга и окрасить для большего количества типов клетки в большем числе посмертных мозговых экземпляров. Они также планируют охотиться для заполненной железом микроглии в мозгах живущих пациентов во время ранних стадий нейродегенерации и потери памяти, которые предшествуют началу болезни Альцгеймера.
Их конечная цель должна перевести эти результаты отображения на клинические инструменты, чтобы помочь в борьбе с деменцией.