Turinys
- Genetiniai ir paveldimi rizikos veiksniai
- Alzheimerio charakteristikos
- Genetika 101
- Kaip genai veikia Alzheimerį
- Genetika ir vėlyvas pradžia
- Genetika ir ankstyvoji pradžia
- Genetiniai tyrimai
Genetiniai ir paveldimi rizikos veiksniai
Kai Alzheimerio tyrime atsiranda naujų atradimų, mokslininkai pradeda išsiaiškinti dėlionės gabalus, susijusius su priežastimi. Daugelis mokslinių atradimų rodo tvirtą ryšį tarp Alzheimerio ligos, genetikos ir paveldimų rizikos veiksnių.
Alzheimerio liga (AD) tampa žinoma kaip kompleksinis „daugiafaktorinis“ sutrikimas. Tai reiškia, kad nors mokslininkai tiksliai nežino, kaip prasideda Alzheimerio liga, jie mano, kad tai lemia aplinkos sąlygos kartu su genetiniais veiksniais (dar vienas būdas apibūdinti daugiafaktorinį sutrikimą).
Alzheimerio charakteristikos
Norint gerai suprasti, kaip genetika veikia Alzheimerio ligą, svarbu žinoti kai kuriuos pagrindinius faktus apie ligos procesą. Mokslininkai žino, kad Alzheimeriui būdingi nenormalūs baltymai, tokie kaip šie:
- Amiloidinės plokštelės: skiriamasis Alzheimerio ligos požymis smegenyse. Amiloidinės plokštelės yra nenormalūs baltymų fragmentai (vadinami beta-amiloidais), kurie sulimpa ir suformuoja plokšteles, toksiškas neuronams (nervinėms ląstelėms).
- Neurofibriliniai raizginiai (tau raizginiai): nenormalios smegenų struktūros, kurias sukelia Alzheimerio liga, susijusios su tam tikro tipo baltymu, vadinamu tau. Paprastai tau padeda palaikyti struktūras, vadinamas mikrotubulėmis. Mikrovamzdeliai perneša maistines medžiagas iš vienos nervinės ląstelės dalies į kitą. Bet sergant Alzheimerio liga mikrovamzdeliai žlunga (dėl netinkamos jo struktūros formavimosi) ir nebegali pernešti maistinių medžiagų, reikalingų normaliai neuronų veiklai.
Tiek amiloidinės plokštelės, tiek neurofibriliniai raizginiai trukdo nervinių impulsų gebėjimui keliauti iš vieno neurono (smegenų ląstelės) į kitą. Galų gale abu nenormalių baltymų tipai (tau raizginiai ir beta-amiloidas) sukelia neuronų mirtį. Dėl to prarandama atmintis, sutrinka mąstymo įgūdžiai ir galiausiai atsiranda demencija.
Iš esmės yra dvi Alzheimerio ligos rūšys, įskaitant ankstyvą ir vėlyvą Alzheimerio ligą. Kiekviena AD rūšis apima genetinę priežastį arba genetinį polinkį (riziką).
Genetika 101
Norint kruopščiai suprasti genetinius ir paveldimus Alzheimerio ligos rizikos veiksnius, svarbu žinoti kai kuriuos įprastus genetinius terminus, įskaitant:
- Paveldima liga: gali būti perduodama iš vienos kartos į kitą
- Genetinė liga: gali ir nebūti paveldimas, tačiau genetinė liga visada yra genomo pokyčio rezultatas
- Genomas: asmens pilną DNR rinkinį, kuris yra kiekvienoje kūno ląstelėje. Genomas yra tarsi projektas, kuriame pateikiamos instrukcijos, kaip sukurti ir palaikyti kiekvienos kūno ląstelės (organo ir audinio) funkciją.
- Genas: paveldimos informacijos, sudarytos iš DNR, segmentas, kurį tėvai perduoda savo vaikams. Genai turi fiksuotą padėtį, susidedančią supakuoti į vienetus, vadinamus chromosomomis. Jie nurodo ląstelei atlikti tokius darbus, kaip funkcionuoti, kaip pasigaminti baltymus ir kaip pataisyti save.
- Baltymas: pagamintas laikantis genetinės informacijos nurodymų - visoms kūno ląstelėms funkcionuoti reikalingas baltymas. Baltymai lemia ląstelės cheminę struktūrą (savybes), o ląstelės sudaro kūno audinius ir organus. Todėl baltymai lemia organizmo savybes.
- DNR (dezoksiribonukleino rūgštis): cheminė medžiaga, kuri sudaro dvigubos spiralės molekulę, koduojančią genetinę informaciją. DNR turi 2 svarbias savybes: ji gali pasidaryti savo kopijas ir gali nešti genetinę informaciją.
- Chromosoma: kompaktiška struktūra (esanti ląstelės branduolio viduje), apimanti ilgus DNR gabalus, kurie yra glaudžiai suvynioti į paketą. Tai leidžia DNR tilpti ląstelės viduje. Chromosomose yra tūkstančiai genų, kurie atlieka genetinę informaciją. Žmonės iš viso turi 46 chromosomas (23 iš tėvo ir 23 iš motinos). Turėdami du chromosomų rinkinius, palikuonys paveldi dvi kiekvieno geno kopijas (įskaitant po vieną kiekvieno tėvo kopiją).
- Genetinė mutacija: nuolatinis geno pokytis, kuris gali sukelti ligą ir gali būti perduodamas palikuonims. Anksti prasidėjusi šeiminė Alzheimerio liga apima genų mutacijas specifinėse chromosomose, skaičius 21, 14 ir 1.
- Genų variantas:kiekvieno žmogaus genome (pilname DNR rinkinyje) yra šie milijonai.Variantai prisideda prie individualių savybių (pavyzdžiui, plaukų ir akių spalvos). Keletas variantų buvo susieti su liga, tačiau dauguma variantų nėra visiškai suprantami atsižvelgiant į jų poveikį.
- Apolipoproteino E (APOE) genas: genas, kuris dalyvauja gaminant baltymą, kuris padeda pernešti cholesterolį (ir kitus riebalus) bei vitaminus visame kūne (įskaitant smegenis). Yra trijų tipų APOE genai; APOE4 geno variantas yra pagrindinis žinomas vėlyvosios Alzheimerio ligos rizikos veiksnys. Jis yra 19 chromosomoje.
Kaip genai veikia Alzheimerį
Genai pažodžiui kontroliuoja kiekvieną žmogaus kūno ląstelių funkciją. Kai kurie genai lemia kūno savybes, pavyzdžiui, žmogaus akių ar plaukų spalva. Kiti daro žmogų labiau linkusį (arba rečiau) susirgti liga.
Buvo nustatyti keli genai, susiję su Alzheimerio liga. Kai kurie iš šių genų gali padidinti riziką susirgti Alzheimerio liga (tai vadinama rizikos genais). Kiti genai, kurių dauguma yra reti, garantuoja, kad žmogus susirgs liga. Tai vadinama deterministiniais genais.
Tikslioji medicina
Mokslininkai uoliai stengiasi nustatyti genetines Alzheimerio ligos mutacijas, tikėdamiesi atrasti individualizuotus sutrikimo prevencijos ar gydymo metodus. Šis požiūris vadinamas „tiksliąja medicina“, nes tiriamas individualus žmogaus genų kintamumas, taip pat žmogaus gyvenimo būdas (mityba, socializacija ir kt.) Bei aplinka (teršalų, nuodingų cheminių medžiagų poveikis, smegenų pažeidimai ir kiti veiksniai). faktoriai).
Genetinės mutacijos ir ligos
Ligos dažniausiai atsiranda dėl genetinių mutacijų (nuolatinio vieno ar daugiau specifinių genų pokyčio). Viktorijos valstijos vyriausybės teigimu, iš tikrųjų yra daugiau nei 6000 genetinių sutrikimų, kuriems būdingos DNR mutacijos.
Kai genetinė mutacija, sukelianti tam tikrą ligą, paveldima iš tėvų, asmuo, paveldėjęs tą geno mutaciją, dažnai suserga šia liga.
Genų mutacijos sukeltų ligų (paveldimų genetinių sutrikimų) pavyzdžiai:
- Pjautuvo pavidalo ląstelių anemija
- Cistinė fibrozė
- Hemofilija
- Anksti prasidėjusi šeiminė Alzheimerio liga
Svarbu pažymėti, kad genų mutacijos sukelta ankstyvoji šeiminė Alzheimerio liga yra reta ir apima labai mažą segmentą tų, kuriems diagnozuota AD.
Genetika ir vėlyvas pradžia
Vėlyvojo laikotarpio Alzheimerio liga
Vienas genas, kuris buvo stipriai susijęs su geno variantu (pokyčiu), didinančiu vėlyvosios Alzheimerio ligos riziką, yra APOE4 genas. Kai geno pasikeitimas padidina ligos riziką, o ne ją sukelia, tai vadinama genetiniu rizikos veiksniu. Nors nėra aišku, kaip tiksliai APOE4 padidina riziką susirgti AD, mokslininkai mano, kad rizika yra susijusi su įvairių veiksnių, įskaitant aplinkos, gyvenimo būdo ir genetinius veiksnius, deriniu.
Aplinkos veiksniai apima tokius dalykus kaip rūkymas ar kitų rūšių toksinių medžiagų poveikis. Gyvenimo būdo veiksniai apima dietą, mankštą, socializaciją ir kt. Kalbant apie genetinius veiksnius, mokslininkai nerado konkretaus geno, kuris tiesiogiai sukeltų vėlyvą Alzheimerio ligos formą, tačiau jie žino, kad APOE4 genas padidina pavojų susirgti Alzheimerio liga.
Kas yra alelis?
Alelis yra variantinė geno forma. Apvaisinimo metu embrionas gauna geno alelį iš motinos ir geno alelį iš tėvo. Šis alelių derinys ir nulemia genetines savybes, tokias kaip žmogaus akių ar plaukų spalva. APOE genas yra 19 chromosomos ir turi tris įprastus alelius, įskaitant:
- APOE-e2: retas alelis, kuris, kaip manoma, šiek tiek apsaugo nuo Alzheimerio
- APOE-e3: alelis, kuris, kaip manoma, yra neutralus Alzheimerio ligos rizikos atžvilgiu, tai yra labiausiai paplitęs APOE geno alelis
- APOE-e4: trečiasis alelis, kuris, kaip nustatyta, padidina asmens riziką susirgti vėlai prasidedančiu Alzheimerio liga. Asmuo gali turėti nulį, vieną ar du APOE4 alelius (paveldėti nei vieną iš savo tėvų, vieną alelį iš vieno iš tėvų ar po vieną alelį iš kiekvieno iš tėvų).
Svarbu pažymėti, kad ne visi, turintys APOE4 alelį, būtinai gaus Alzheimerio ligą. Taip gali būti todėl, kad be genetinio ryšio su liga yra daugybė veiksnių, tokių kaip aplinkos ir gyvenimo būdo veiksniai.
Todėl asmuo, paveldėjęs geno APOE4 alelį, nėra užtikrintas Alzheimerio liga. Kita vertus, daugelis žmonių, kuriems diagnozuojama AD, neturi APOE4 geno formos.
Kiti genai, siejami su vėlyvosios Alzheimerio liga
Pasak Mayo klinikos, keletas kitų genų, be APOE4 geno, buvo siejami su padidėjusia vėlyvo Alzheimerio ligos rizika. Jie apima:
- ABCA7: tiksliai nežinoma, kaip jis susijęs su padidėjusia AD rizika, tačiau manoma, kad šis genas vaidina svarbų vaidmenį organizmui panaudojant cholesterolį
- CLU: vaidina svarbų vaidmenį pašalinant beta-amiloidą iš smegenų. Normalus organizmo gebėjimas išvalyti amiloidą yra gyvybiškai svarbus siekiant išvengti Alzheimerio ligos.
- CR1: šis genas gamina baltymų trūkumą, kuris gali sukelti smegenų uždegimą (kitas simptomas, stipriai susijęs su Alzheimerio liga)
- PICALM: šis genas yra susijęs su metodu, kuriuo neuronai bendrauja tarpusavyje, skatindami sveiką smegenų ląstelių funkcionavimą ir efektyvų prisiminimų susidarymą
- PLD3: šio geno vaidmuo nėra gerai suprantamas, tačiau jis siejamas su reikšmingu AD rizikos padidėjimu
- TREM2: šis genas vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant smegenų reakciją į uždegimą. Manoma, kad TREM2 variantai padidina AD riziką.
- SORL1: šio geno variacijos 11 chromosomoje gali būti siejamos su Alzheimerio liga
Genetika ir ankstyvoji pradžia
Antrasis Alzheimerio ligos tipas, vadinamas ankstyvuoju Alzheimerio liga, pasireiškia žmonėms nuo 30 iki 60 metų viduryje.
Viena ankstyvos Alzheimerio ligos, vadinamos ankstyvos šeiminės Alzheimerio ligos (FAD), forma yra paveldima iš tėvų, vadinama autosominiu dominantiniu modeliu. Tai reiškia, kad tik vienam iš tėvų reikia perduoti defektinę geno kopiją, kad vaikas išsivystytų sutrikimas. Genų mutacija, sukelianti ankstyvą FAD pradžią, yra viena iš kelių mutacijų, atsirandančių 21, 14 ir 1 chromosomose.
Pasak vaiko nacionalinio senėjimo instituto, kai vaiko motina ar tėvas perneša genetinę mutaciją dėl ankstyvos pradžios FAD, vaikas turi 50% tikimybę paveldėti mutaciją. Tada, jei mutacija paveldima, yra labai didelė tikimybė, kad vaikas užaugs anksti prasidedančią šeiminę Alzheimerio ligą.
Atkreipkite dėmesį, nors sakoma, kad ankstyvo laikotarpio Alzheimerio liga pasireiškia 5% visų AD atvejų, pasak Mayo klinikos, ankstyvojo Alzheimerio (ankstyvos pradžios FAD) genetinė forma pasireiškia tik 1% tų, kuriems diagnozuota liga. Kitaip tariant, kai kurie ankstyvos Alzheimerio ligos atvejai nėra genetiškai susiję.
Ankstyvą FAD gali sukelti viena iš kelių genų mutacijų 21, 14 ir 1 chromosomose, apimanti genus, vadinamus:
- Amiloido pirmtako baltymas (APP)
- „Presenilin 1“ (PSEN1)
- „Presenilin 2“ (PSEN2)
Visos šios mutacijos sukelia nenormalių baltymų susidarymą ir manoma, kad jos turi reikšmės gaminant amiloidines plokšteles - tai yra Alzheimerio ligos požymis.
Genetiniai tyrimai
Genetiniai tyrimai dažnai atliekami prieš atliekant Alzheimerio tyrimo tyrimus. Tai padeda mokslininkams nustatyti žmones, turinčius genų mutacijų ar variacijų, susijusių su Alzheimerio liga. Tai taip pat padeda mokslininkams nustatyti ankstyvus smegenų pokyčius tyrimo dalyviuose, tikintis suteikti mokslininkams galimybę kurti naujas Alzheimerio prevencijos strategijas.
Kadangi yra tiek daug veiksnių, išskyrus genetiką, kurie lemia, ar žmogus gaus vėlyvą Alzheimerio ligą, ar ne, genetiniai tyrimai nelabai tiksliai numato, kam bus diagnozuota AD, o kam - ne.
Dėl šios priežasties visai populiacijai nepatartina ieškoti genetinių tyrimų tik dėl šios priežasties. Tai gali sukelti daugiau nereikalingų rūpesčių nei tikrasis rizikos prognozavimas.
Žodis iš „Wellwell“
Prieš priimant sprendimą atlikti genetinius tyrimus, svarbu pasikalbėti su savo sveikatos priežiūros paslaugų teikėju, kad gautumėte patikimų medicininių patarimų. Alzheimerio ligos genetinių tyrimų rezultatus sunku interpretuoti. Taip pat yra daug kompanijų, kurios nėra mediciniškai kompetentingos atlikti genetinius tyrimus arba kurios nepateikia patikimų patarimų apie genetinių testų aiškinimą.
Jei asmuo turi genetinę polinkį į AD ir gauna genetinius tyrimus, tai gali turėti įtakos jos tinkamumui gauti tam tikrų rūšių draudimą, pavyzdžiui, neįgalumo, gyvybės draudimą ar ilgalaikės priežiūros draudimą. Pokalbis su savo pagrindiniu gydytoju yra geriausias pirmasis žingsnis užtikrinant, kad prieš vykdydami genetinius tyrimus apsvarstysite savo galimybes.
Genetinis krūties vėžio tyrimas