Abstrakt

Peptydowe produkty degradacji podstawowego dla patofizjologii choroby Alzheimera (Alzheimer’s disease, AD) białka APP (Amyloid Precursor Protein, APP), choć dobrze już poznano, jednak nadal budzą zainteresowanie i są przedmiotem intensywnych, wszechstronnych badań. Zainteresowanie budzą zwłaszcza nowo odkrywane liczne, amyloidogenne formy peptydów Aβ. W pracy omówiono problematykę formowania, biodystrybucji, transportu, translokacji oraz usuwania z różnych przestrzeni płynów mózgu, takich jak płyn wewnątrzkomórkowy (Intracellular Fluid, ICF), płyn mózgowo-rdzeniowy (Cerebrospinal Fluid, CSF), płyn śródmiąższowy (Interstitial Fluid, ISF), surowica czy mocz, tych fizjologicznie istotnych peptydów. Omówiono też m.in. mechanizmy translokacji przez barierę krew-mózg (Blood-Brain – Barrier, BBB) i pokonywania bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy (Blood–Cerebrospinal Fluid Barrier, BCSFB) oraz zarysowano nową koncepcję mechanizmu usuwania fibrylujących peptydów w oparciu o aktywność tzw. układu glimfatycznego mózgu. Poruszono problemy diagnostyczne, które mają źródło w naturze fizyko-chemicznej samych białek czy fibrylujących peptydów, jak np: niskie ich stężenie w płynach ciała, krótki czas życia, bądź które wynikają z problemów techniczno-eksperymentalnych jak np.: wysoka adsorpcja czy niska rozpuszczalność Aβ, tau czy amyliny. Przedstawiono problematykę biomarkerów i parametrów diagnostycznych, które mogą coraz lepiej odzwierciedlać wstępne etapy rozwijającej się choroby lub monitorować jej rozwój jak np.: iloraz stężeń form Aβ1-42 i Aβ1-40 w płynach ciała (Aβ42/Aβ40) lub iloraz ten w kombinacji z całkowitym stężeniem białka tau, a także inne nowe markery: peptydy Aβ1-38, białka stresu oksydacyjnego, peptydy towarzyszące procesom zapalnym, czynnik komplementu H (complement factor H), alfa-2 makroglobuliny (alpha-2-macroglobulin) czy klusteryny (clusterin). Opisano różne formy patologicznych depozytów amyloidowych odnajdywanych w swoistych regionach mózgu chorych na AD, omówiono ich skład i dokonano analizy pod kątem ich znaczenia w rozwoju AD. Analizie poddano „fibrylujace peptydy” i ich formy monomeryczne, które w warunkach patologicznych potrafią „wymknąć” się spod prawidłowych mechanizmów kontrolnych komórki i w fizykochemicznie zmienionej postaci uczestniczyć w rozwoju choroby, w tym przypadku choroby AD. W pracy zarysowano też liczne wątpliwości i postawiono liczne pytania dotyczące omówionych zagadnień.

Wykaz skrótów

Aβ – β-amyloid, produkty degradacji polipeptydu APP, AβT – sekwencja aminokwasowa całkowitego fibrylującego fragmentu białka APP (Aβ total), Aβ1-42 – 42 aminokwasowy peptyd typu Aβ, Aβ1-40 – 40 aminokwasowy peptyd typu Aβ, ΑCTF – pozamembranowy peptyd APP, AD – choroba Alzheimera, ADAM – metaloproteinazy cynkowe, ADDLs – oligomery peptydu Aβ, AGEs – końcowe produkty wzmożonej glikacji, AICD – cytoplazmatyczny, wewnątrzkomórkowy odcinek białka APP, APP – białko prekursorowe amyloidu, sAPPα i sAPPβ – rozpuszczalne N-końcowe produkty trawienia APP, APLP1 i APLP2 – białka podobne do białka APP, APPL i APL-1 – homologi białka APP, BACE – sekretaza β, BCSFB – bariera krew-płyn mózgowo-rdzeniowy, BBB – bariera krew-mózg, CSF – płyn mózgowo- -rdzeniowy , CTF – C-końcowe fragmenty APP, C99 – 99 aminokwasowy peptyd αCTF, C83 – 83-aminokwasowy peptyd αCTF, DM2 – cukrzyca typu 2, FAD – rodzinna postać AD, ISF – płyn śródmiąższowy, LRP-1 – białko transportujące lipidy, NEP – neprylizyna, OUN – ośrodkowy układ nerwowy, PAVS – przestrzeń pozanaczyniowa, Pgp – glikoproteina P, PS – preseniliny, RAGE – receptor końcowych produktów zaawansowanej glikacji, SAD – sporadyczna postać AD, ThS – tioflawina S, TJs – ścisłe połączenia komórkowe,VC – kompartment naczyniowy mózgu, VSMC – komórki mięśni gładkich naczyń.

Wstęp

Przyjmuje się, że peptydowe produkty trawienia białka APP (Amyloid Precursor Protein, APP), tj. fibrylujące peptydy typu Aβ, są nierozerwalnie związane z rozwojem choroby Alzheimera (AD). W tej grupie ważny wydaje się peptyd Aβ1-42, który występuje u chorych na AD w dwóch postaciach. Pierwsza – to forma rozpuszczalnego peptydu, który jest obecny w płynach ciała, takich jak: płyn wewnątrzkomórkowy (Intracellular Fluid, ICF), płyn mózgowo-rdzeniowy (Cerebrospinal Fluid, CSF), płyn śródmiąższowy (Interstitial Fluid, ISF), surowica czy mocz. Analiza jego stężeń w płynie mózgowo-rdzeniowym chorych na AD pozwala wpisać go na listę biomarkerów tej choroby. Druga forma to fibryle. Ich obecność w depozytach amyloidowych w postaci plak starczych, odnajdywanych w mózgach chorych, badanych post mortem, przyjęto traktować jako cechę patognomoniczną choroby, choć w rzeczywistości zmiany towarzyszą także innym chorobom neurozwyrodnieniowym [4,31].

Obecnie przyjmuje się, że peptyd Aβ1-42 w formie fibryli jednak w ogóle nie odpowiada za rozwój choroby AD. Wiadomo też, że formowane fibryle nie są czynnikiem wywołującym i przyczyniającym się do rozwoju i postępu tego i innych schorzeń, w tym chorób neurodegeneracyjnych czy cukrzycy typu 2 (Diabetes Mellitus type 2, DM2). To pierwsze formy fizykochemicznie zmienionego peptydu, powstające na szlaku fibrylotwórczym i formy nieco większe, bo konglomeratów cząsteczek monomeru peptydu, ale jeszcze nie fibryle, są neurotoksyczne i odpowiadają za liczne, różne uszkodzenia komórek, prowadzące do ich śmierci [37,41].

Mechanizmy biodystrybucji formowanych peptydów w obrębie mózgu, mechanizmy ich translokacji, m.in. przez barierę krew-mózg (Blood-Brain – Barrier, BBB) i ostatecznie ich usuwania z tego narządu i z organizmu są przedmiotem badań. Niedawno zaproponowano nowy model usuwania takich fibrylujących peptydów, opierając się na mechanizmach funkcjonowania tzw. układu glimfatycznego w mózgu. Jego dysfunkcja może prowadzić do zaburzenia usuwania peptydów i odpowiadać za nadmierne ich gromadzenie w różnych strukturach mózgu, co w konsekwencji składa się na obraz choroby [25].

W pracy zaprezentowano problematykę formowania, biodystrybucji, usuwania z różnych przestrzeni i płynów mózgu peptydowych produktów trawienia białka APP, w tym fizjologicznie istotnych peptydów, np. typu Aβ. To one, w warunkach patologicznych, potrafią jednak „wymknąć” się spod prawidłowych mechanizmów kontrolnych komórki i w fizykochemicznie zmienionej formie uczestniczyć w rozwoju choroby, w tym przypadku choroby AD.

Translokacja i wymiana peptydów aβ w płynach mózgu

W wyniku degradacji prekursorowego białka APP przez różne typy sekretaz powstają różnorodne peptydy, w tym m.in. peptydy Aβ. Wiadomo, że peptydy te powstają nie tylko na zewnątrz komórki neuronalnej, ale też i w obrę- bie komórki, tj. wewnątrzkomórkowo. Wszystkie peptydy powstające w wyniku degradacji peptydu AβT (Aβ total), tj., sekwencji aminokwasowej całkowitego fibrylującego fragmentu białka APP, mogą się znaleźć w ISF, CSF w surowicy krwi czy w moczu [21,59,64].

Pula różnorodnych produktów degradacji białka APP, w tym i peptydów Aβ, trafia do tzw. przestrzeni pozanaczyniowej (Paravascular Space, PAVS), czyli obszaru mózgu, wypełnionego zewnątrzkomórkowym płynem śródmiąższowym ISF, który stanowi jeden z kilku kompartmentów wodnych mózgu. Obszar pozanaczyniowy to przestrzeń, którą wykreślają dwie funkcjonujące w mózgu bariery: bariera utworzona z komórek śródbłonka i bariera utworzona przez komórki glejowe. Powstaje on na styku komórek mózgu i krwi, a tworzą go: sieć kanałów okołonaczyniowych (perivascular channels), czyli przestrzeń okołonaczyniowa (Perivascular Space, PEVS), która towarzyszy naczyniom krwiono- śnym o nieco większej średnicy i jest umiejscowiona wzdłuż tych naczyń, oplatając naczynia zarówno tętnicze, jak i żylne, a także obszar lokujący się między tymi naczyniami, czyli obszar parenchymy mózgu, wypeł- niony różnymi typami komórek mózgowych, w tym i astrocytami. Sieć ta, niejako „towarzysząca” gęstej sieci kapilarnych naczyń krwionośnych w mózgu, stanowi element przewodzący i obszar wymiany płynów nowo opisanego tzw. układu glimfatycznego mózgu [25,28].

Wysoce wyspecjalizowane struktury błonowe oddzielają od siebie cztery kompartmenty wodne mózgu, którymi są płyny: ICF, ISF, CSF i krew w kompartmencie naczyniowym (Vascular Compartment, VC). Stanowią one: ICF – 68%, ISF – 12%, CSF-10%, a VC około 10% płynów mózgu [57,62]. Skład płynu ICF zależy od typu komórki, w której występuje i od budowy błony komórkowej, która stanowi barierę oddzielającą wnętrze komórki od jej środowiska, a zdeterminowany jest aktywnością pompy sodowo- -potasowej (Na+-K+-ATPase) [56,57].

Natomiast płyn ISF jest jedną z postaci płynu zewnątrzkomórkowego organizmu (Extracellular Fluid, ECF) i stanowi w mózgu około 2,5% płynu ECF. Płyn ISF jest swego rodzaju łącznikiem między ICF a obszarem wewnątrznaczyniowym. Wypełnia także puste przestrzenie wszystkich tkanek ciała, w tym przestrzenie w tkance nerwowej oraz w tkance mię- śniowej. Powstaje na skutek aktywności metabolicznej tkanek i jako przesącz krwi. W obrębie ośrodkowego układu nerwowego ISF w mózgu stanowi ekwiwalent ISF w innych narządach i tkankach. Jednak w mózgu, istniejąca w pewnych jego obszarach bariera krew-mózg, w tym przypadku bariera krew–ISF, pełni funkcje kontrolne w sposób szczególny, niespotykany w innych narządach. Inne narządy, poza ośrodkowym układem nerwowym (Central Nervous System, CNS) i okiem, choć zawierają ISF, to jednak nie mają ekwiwalentu płynu CSF mózgu, a ich drenaż limfatyczny różni się znacząco od drenażu limafatycznego ISF z CNS. W ludzkim mózgu jest wytwarzany w tempie około 0,11-0,29 ml/minutę/g mózgu, a całkowitą jego objętość szacuje się na około 280 ml [62,63].

Płyn CSF jest to pozakomórkowy wodny roztwór jonów, substancji odżywczych, substancji neuroreaktywnych i neurotransmiterów, a także substancji regulatorowych i szkodliwych substancji metabolicznych usuwanych z mózgu [50,61]. W odróżnieniu od układu krwiono- śnego, który jest otwarty i funkcjonuje w całym ciele, układ przenoszący płyn CSF jest ograniczony, gdyż wypełnia przestrzeń: podpajęczynówkową, kanał środkowy rdzenia kręgowego i układ komorowy mózgu [61].

Płyn CSF jest formowany dwuetapowo: najpierw jako przesącz komórek śródbłonka naczyń splotu, a następnie w drugim etapie jest wydzielany aktywnie, gdyż jest produktem sekrecji głównie komórek nabłonkowych splotu naczyniówkowego, a także komórek wyściółki. Około 75-80% wydzielanego CSF powstaje w obrębie pajęczynówki w splotach naczyniówki w wyniku filtracji i wydzielania, a około 20-25% płynu jest pochodzenia pozanaczyniówkowego.

Komórki nabłonkowe naczyniówki są wysoce spolaryzowane. Ze względu na pełnione funkcje transportowe błony komórkowe obydwu końców komórki, tj. końca apikalnego i bazolaternego, mają niezwykle rozwiniętą powierzchnię. W miejscach apikalnych połączeń komórek znajdują się ścisłe połączenia komórkowe (TJs), które uniemożliwiają swobodny przepływ substancji przez błonę komórki, tworząc barierę, tj. barierę krew-CSF (Blood–Cerebrospinal Fluid barrier, BCSFB). Powstaje ona wskutek obecności TJs na apikalnym końcu komórek nabłonkowych splotu naczyniówkowego, a nie z powodu obecności warstwy śródbłonka naczyń kapilarnych rzę- sek, jak w przypadku BBB [5,14,49].

Bariera krew-mózg jest systemem niewystarczającym i dlatego też nie jest jedyną barierą funkcjonującą w mózgu. Drugą, zewnętrzną wobec ścian naczyń krwionośnych, barierę tworzą zatem komórki glejowe, tj. astrocyty. Wydaje się, że w wytwarzaniu płynu ISF i wymianie jego składników w mózgu aktywnie uczestniczy kompleks astrocytarno-naczyniowy. Tempo wytwarzania ISF w mózgu wyznaczono na podstawie analizy tempa usuwania znaczników podanych do parenchymy mózgu. Sądzi się, że jest ono 100-krotnie niższe od tempa wytrwarzania CSF [5,25].

To właśnie w przestrzeni PAVS mózgu może nastąpić dwukierunkowy proces wymiany składników płynu ISF i płynu CSF. Wymianie podlegają także obecne w ISF peptydy Aβ. Na tym etapie mogą ulegać degradacji za pośrednictwem komórek mięśni gładkich naczyń (vascular smooth muscle cells, VSMC), perycytów czy astrocytów, a także wewnątrz – i zewnątrzkomórkowej degradacji neuronalnej. Peptydy Aβ są usuwane z mózgowego ISF jako formy rozpuszczalne, a także dzięki aktywności systemu białek chaperonowych w ISF, np. apolipoproteiny E (apoE), apolipoproteiny J czy α2-macroglobuliny, które współdziałają w transporcie Aβ. Rolę odgrywają także komórki mikrogleju i makrofagi okołonaczyniowe [2].

W mózgu człowieka transport Aβ może następować bezpośrednio do krwiobiegu, wydaje się, że jest to sposób dominujący, ale peptydy te mogą też być przenoszone drogą okołonaczyniową (perivascularną) Sugeruje się, że siłą napędową są w tym przypadku pulsacje mózgowych naczyń krwionośnych, a każda forma ich dysfunkcji zaburza proces usuwania peptydów i sprzyja ich odkładaniu się w ścianach naczyń krwionośnych, co zaobserwowano w przebiegu AD [2].

Inną możliwą drogą transportu peptydów jest dwukierunkowa wymiana składników płynów ISF i CSF z krwią w kompartmencie naczyniowym mózgu. W procesie dwukierunkowej wymiany składników płynu ISF i krwi przez barierę BBB rolę odgrywają komórki śródbłonka naczyń kapilarnych, które odpowiadają m.in. za transport peptydów Aβ do krwi. Natomiast z krwi, przez barierę BBB, peptydy te są transportowane do ISF, m.in. przez receptor RAGE (Receptor for Advanced Glycation End products, RAGE).

Proces wymiany składników płynu CSF i składników krwi także jest dwukierunkowy. Składniki płynu CSF wędrują do krwi bądź po pokonaniu bariery krew-płyn mózgowo-rdzeniowy (Blood–Cerebrospinal Fluid Barrier, BCSFB), bądź w wyniku drenażu CSF do krwi lub do naczyń limfatycznych. Z mózgu peptydy Aβ są transportowane przez BBB dzięki aktywności białka LRP (Lipoprotein Receptor Related Protein-1, LRP-1), które jest związane z powierzchnią komórek naczyń mięśni gładkich. Transport składników z krwi do CSF przez barierę BCSFB odbywa się za pośrednictwem RAGE. Peptydy Aβ są transportowane z krwi do mózgu przez BBB transcytozę, dzięki aktywności receptorów, z których RAGE jest białkiem podstawowym dla tego transportu. Szybkość transportu jest około 5-6 razy niższa w porównaniu do przenoszenia aminokwasów neutralnych [2,15].

Transport peptydów aβ przez barierę krew mózg (bbb)

Wysoce wyspecjalizowane komórki śródbłonka (endotelialne) kapilar mózgowych są główną jednostką anatomiczną BBB. Tworzą barierę dyfuzyjną, transportując liczne substancje do i z mózgu. Stanowią też swoisty łącznik między wnętrzem mózgu a jego otoczeniem. Cechą szczególną tych komórek jest ich wysoka polarność z powodu obecności specyficznych połączeń komórkowych typu połączeń ścisłych (tight junctions), ograniczających zjawisko dyfuzji, np. białek i innych związków. Ważną cechą jest też aktywność enzymów degradujących, ponadto ograniczona, zredukowana pinocytoza i obecność selektywnych transporterów wypływu komórkowego (efflux transporters). Ważną rolę w utrzymaniu prawidłowych funkcji BBB pełnią także astrocyty i perycyty. Z endotelialnymi komórkami BBB pozostają również w kontakcie komórki mikrogleju i neurony

Wiadomo, że peptydy Aβ z CSF dość szybko wędrują do krwi, a pokonanie bariery BBB ułatwia białko LRP- 1. Obniżone stężenie LRP-1 u chorych na AD wiązano z utrudnionym usuwaniem peptydów Aβ, ich akumulacją i w konsekwencji z rozwojem choroby. Kolejnym białkiem, którego aktywność wiązano z transportem peptydów Aβ z komórek śródbłonka do krwi jest glikoproteina Pgp (P-glycoprotein, Pgp). Zaburzenia aktywności tego białka, jako transportera peptydu Aβ, czy jego dysfunkcję także wiązano z rozwojem AD. Okazało się, że obydwa białka transportowe działają niezależnie od siebie. Do grupy białek, które też wiążą się z transportem peptydów Aβ należą również: białko prionowe (cellular prion protein) i transportery wielolekowe (multidrug transporters ABC), tj. białka ABCA1, ABCB1 i ABCG2 [15,46].

Zaburzony odpływ i usuwanie peptydów Aβ z CSF może być jedną z przyczyn zaburzenia homeostazy stężeniowej i wzajemnych proporcji tych peptydów w mózgu. Sugeruje się, że może to skutkować rozwojem choroby AD. Stany patologiczne, takie jak: procesy zapalne, oty- łość, DM2 czy wylew krwi do mózgu zaburzają pracę transporterów BBB. Wymienione czynniki są przyczyną szeroko rozumianej dysfunkcji BBB, która także wiąże się z rozwojem AD [15,25,52].

Dysfunkcja BBB polega na uszkodzeniu czy wręcz na zniszczeniu tej struktury, co prowadzi do patologicznych przecieków cyrkulujących w krwiobiegu substancji, w tym substancji neurotoksycznych do przestrzeni mózgowej. Mechanizm dysfunkcji może być różny. Może polegać na zaburzeniu funkcji transporterów, co zaburza dostarczanie i dostępność substancji odżywczych i regulatorowych do i z CSF i do krwi. Może polegać też na aktywacji mediatorów procesu zapalnego w komórkach śródbłonka i stresu oksydacyjnego. Wszystkie wymienione zjawiska: neurotoksyczność, stan zapalny i stres oksydacyjny są obserwowane w obrębie BBB w przebiegu AD. Niezmiernie istotnym czynnikiem zmieniającym i pogarszającym czynność i wydolność BBB są akumulowane w przebiegu AD w obrębie OUN peptydy Aβ [15].

Peptydy aβ w surowicy krwi

Krążące we krwi peptydy Aβ występują w formach zwią- zanych z licznymi białkami krwi, np.: albuminą, ApoE czy ApoJ, czy sLRP-1, z czego ta ostatnia, rozpuszczalna forma LRP-1, wiąże najwięcej Aβ. Wiązanie z białkami ułatwia usuwanie peptydu, gdyż hamuje jego oddzia- ływanie z RAGE. Z krwi peptydy Aβ są transportowane i usuwane głównie przez wątrobę, w czym uczestniczy receptor LPR1. Podwiązanie przewodów wątrobowych prowadziło do wzrostu stężenia peptydów Aβ w surowicy krwi i do mniejszego ich wypływu z mózgu. Mniejsze ilości peptydów Aβ są usuwane przez nerki i śledzionę. Jednym z istotnych problemów było to czy cyrkulujące w organizmie peptydy Aβ mogą uczestniczyć w formowaniu mózgowych depozytów. Na modelach zwierzęcych wykazano, że obecne w krwiobiegu fragmenty APP: krótszy, tj. 28-aminokwasowy i fragmenty dłuższe, tj. 40 – i 42 – aminokwasowe mogły pokonywać barierę BBB naczyń kapilarnych [15].

Peptydy aβ w płynach ciała. Poszukiwnia biomarkerów diagnostycznych ad

W płynie CSF znajdują się liczne i różne produkty trawienia białka APP. W tej grupie peptydów poszukuje się markerów, które mogą mieć znaczenie diagnostyczne różnych chorób neurodegeneracyjnych, w tym i AD.

Rozpuszczalne formy APP w CSF (sAPP) jako biomarkery AD

Dzięki właściwości białka APP do wchodzenia w inerakcje o charakterze jonowym i hydrofobowym wykazuje ono zdolność do asocjacji i do formowania homo – i/ lub heteromerycznych kompleksów z innymi rozpuszczalnymi formami APP, także obecnymi w CSF. Do rozpuszczalnych form APP (soluble APP, sAPP) należą sAPPα i sAPPβ, a także wykryta ostatnio APP w postaci sAPPf (full-length APP, sAPPf) [6,10]. Analizie poddano całkowite stężenie rozpuszczalnych produktów trawienia APP, tj. sAPPt (sAPP total), na które składają się sAPPα i sAPPβ, jako produkty aktywności alfa i beta sekretaz. Wyniki prac nie prowadziły jednak do istotnych z punktu widzenia diagnostyki wniosków [6]. Stosując metody imunoprecypitacji i chromatografii cieczowej połączonej ze spektrometrią masową (nanoflow Liquid Chromatography/tandem Mass Spectrometry, LC – MS/MS), oznaczono stężenie poszczególnych, rozpuszczalnych form sAPPα, i sAPPβ, które pojawiają się w CSF osób zdrowych i chorych na AD w wyniku trawienia izoformy APP770 tego białka przez sekretazy alfa i beta. W przypadku obu badanych grup produktami trawienia białka przez alfa- -sekretazy były peptydy: sAPPα-Q686 i sAPPα-K687, któ- rych stężenie w CSF wynosiło około 600-700 ng/ml i było 3,5-4 razy wyższe od stężeń form sAPPβ. Natomiast produktami trawienia tej izoformy APP przez β-sekretazy były peptydy sAPPβ-M671 i sAPPβ-Y681, których stężenie wynosiło około 200 ng/ml. Nie odnotowano jednak różnic w stężeniach form rozpuszczalnych sAPP w CSF u osób zdrowych i u chorych na AD. Druga zastosowana w tym badaniu metoda (AlphaLISA i IBL) także nie pozwoliła na uchwycenie różnic w stężeniach form sAPP osób zdrowych i chorych na AD [6].

Obiecujące wydają się wyniki ostatnich badań, gdyż w CSF osób zdrowych zidentyfikowano obecność białka APP z w pełni zachowaną domeną cytoplazmatyczną, tzn. w jego pełnej formie, którą określono jako sAPPf. Rozpuszczalna forma APP może występować w CSF jako polimer w postaci heteromerów sAPPf/sAPPα, sAPPα/sAPPα i sAPPf/sAPPf. Nieznany jest mechanizm formowania sAPPf w komórce, a także droga i mechanizm przedostawania się jej do CSF. Wiadomo jednak, że forma ta w istotny sposób interferuje z innymi rozpuszczalnymi APP jak sAPPα czy sAPPβ, także obecnymi w CSF. Stwierdzono także, że jego stężenie w CSF u chorych na AD jest podniesione w porównaniu ze stężeniem w CSF u osób zdrowych, a co więcej, u chorych na AD pozostaje w korelacji ze stężeniem peptydu Aβ1-42 w CSF. Obecnie trudno przesądzać czy sAPPf będzie miał znaczenie diagnostyczne [10].

Peptydy Aβ w ISF

Dzięki aktywności synaptycznej peptydy Aβ są uwalniane z neuronów do śródmiąższowej przestrzeni zewnątrzkomórkowej ISF. Stężenie tych peptydów w mózgu i w płynie ISF jest niezwykle ważne dla fizjologicznego procesu ich metabolizmu i dla patologicznego procesu amyloidozy. Stężenie peptydów Aβ w ISF jest zmienne i, jak wykazano, jest skorelowane z rytmem dobowym pracy mózgu. Wzrasta w stanie aktywności synaptycznej mózgu, gdy organizm nie śpi, a obniża się podczas snu. Trudno powiedzieć jaki wpływ na rozwój AD ma zaburzenie rytmu dobowego pracy mózgu [8,26,44,54,55].

Ze względów etycznych niemożliwe jest oznaczenie stężenia składników, w tym peptydów Aβ czy białka tau w ISF mózgu żyjących, zdrowych osób. Jednak badania takie są prowadzone u osób, które wymagają stałego monitorowania pracy mózgu, np. po ciężkich uszkodzeniach tego narządu. Poszukuje się korelacji między typem urazu, stopniem uszkodzenia mózgu, aktywnością synaptyczną po urazie a stężeniem rozpuszczalnych peptydów Aβ, nie tylko w relatywnie łatwiejszym do pobrania CSF, ale i w ISF mózgu. Badania takie zmierzają do zobrazowania dynamiki zmian stężenia tych peptydów w mózgu, a tym samym dają wiedzę o natężeniu ich akumulacji i eliminacji [36].

Ważnych wyników dostarczyły badania stężenia peptydów Aβ w ISF pacjentów poddanych stałemu wewnątrzczaszkowemu monitorowaniu stanu i pracy mózgu z powodu przebytego urazu mózgu. Badane osoby nie były chore na żadne formy demencji, w tym i na AD. Stosując wewnątrzmózgową dializę zebranych płynów, określono w nich stężenia potencjalnych biomarkerów stanu i pracy uszkodzonego mózgu [7,35,58]. W płynie ISF osób po ciężkim uszkodzeniu mózgu zbadano stężenie peptydów Aβ. U badanych pacjentów średnie stężenie peptydów Aβ1-42 okre- ślono na 253 pg/ml, a peptydu Aβ1-40 na średnio 5421 pg/ml [36]. Wydaje się, że istnieje pewna korelacja pomiędzy stopniem uszkodzenia mózgu, liczbą doznanych urazów (jedno – bądź wielokrotnym urazem) a rozwojem AD. Przemawia za tym wzrost nierozpuszczalnych agregatów fibrylujących peptydów po urazach mózgu. Wykazano, że w miarę postępującej poprawy stanu pacjenta w jego płynie ISF podwyższeniu ulegało stężenie peptydów Aβ, a malało w przypadku pogarszających się parametrów pracy mózgu. Zmniejszenie stężenia fibrylujących peptydów można tłumaczyć ich deponowaniem w formie fibryli. Formowane są też wówczas liczne helikalne oligomery, najbardziej toksyczne formy fibrylujących peptydów.

Zmniejszonemu stężeniu peptydów Aβ, czyli pogarszającym się parametrom pracy mózgu, towarzyszył także wzrost stężenia białka tau w ISF [7,35]. Monitorowanie po urazie mózgu zmian stężenia peptydów Aβ w ISF być może pozwoli na uchwycenie i precyzyjne określenie istniejących zależności między stężeniem peptydów a aktywnością uszkodzonych aksonów [36].

Peptydy Aβ w CSF

W CSF znajduje się ogromna liczba różnych peptydów będących produktami wysoce specyficznego trawienia białka APP, w tym peptydy Aβ. Są one niezwykle ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Ponadto w CSF znajdują się także inne peptydy, istotne z punktu diagnostyki AD, jak np. białko tau [47,53].

Stężenie peptydów Aβ w CSF jest odzwierciedleniem tempa ich wytwarzania i procesu usuwania (clerance) z mózgu. Wyniki badań modeli zwierzęcych wskazują, że głównym źródłem tych peptydów w mózgu jest raczej APP neuronów, a nie są wytwarzane w innych komórkach i transferowane z krwiobiegu przez barierę BBB do mózgu i dopiero tu deponowane [43]. W stanie fizjologicznym w CSF osób zdrowych około 50% peptydów Aβ to Aβ1-40, około 16% to peptyd Aβ1-38, a 10% stanowi peptyd Aβ1-42 [11,29]. U chorych na AD stężenie peptydów Aβ także obrazuje ich biodynamikę, zwiększone wytwarzanie i/lub obniżone tempo ich usuwania z mózgu, ale w warunkach odmiennych od prawidłowych, bo patologicznych [43]. Wraz z rozwojem choroby AD stężenia fibrylujących peptydów Aβ1-42 i Aβ1-40 w CSF zmieniają się, ale najważniejsze zmiany, z punktu widzenia klinicznego następują we wstępnych, w zasadzie bezobjawowych etapach rozwoju AD [4,34].

Peptyd Aβ1-40 w CSF

Stężenie peptydu Aβ1-40 w CSF u osób zdrowych jest kilkakrotnie (około czterokrotnie) wyższe niż peptydu Aβ1- 42 i jest wyrażane w nanogramach. Wynosi około 14,6 ng/ml. U osób chorych na AD stężenia peptydu Aβ1-40 są na ogół nieco wyższe, bo wynoszą np. 16,6 ng/ml. Liczni autorzy potwierdzają wyższe stężenie Aβ1-40 w CSF u chorych na AD w porównaniu ze stężeniem w CSF osób zdrowych. Podobną tendencję zaobserwowano także w surowicy krwi osób chorych na AD [32,42,43,47].

Peptyd Aβ1-42 w CSF

W przeciwieństwie do stężenia peptydu Aβ1-40 w CSF, które w początkowym okresie choroby pozostaje na stałym poziomie, stężenie peptydu Aβ1-42 zmniejsza się i jest odwrotnie skorelowane ze stopniem zaawansowania choroby. Dotyczy to zarówno choroby określanej jako łagodne zaburzenia poznawcze (Mild Cognitive Impairment, MCI), która jest traktowana jako stan przejściowy między prawidłowym procesem starzenia się a łagodnym wczesnym otępieniem towarzyszą- cym chorobie AD, jak i rozwiniętej, pełnoobjawowej AD.

Obniżenie stężenia Aβ1-42 w CSF następuje stosunkowo wcześnie w rozwoju AD. Dzieje się to długo, wiele lat, a przynajmniej dwie dekady zanim rozwiną się objawy choroby. Z tego względu peptyd ten jest uznawany za niezwykle istotny, choć nie jedyny marker diagnostyczny AD [18,21].

Przypuszcza się, że peptyd Aβ1-42 jest szybciej niż peptyd Aβ1-40 deponowany w mózgu chorych na AD. Początkowo, diagnostycznie nieuchwytny proces gromadzenia monomerów peptydu z czasem nasila się i postępuje wraz z wiekiem, by w końcu ujawnić się w formie gromadzonych depozytów amyloidu [34].

Stężenie peptydu Aβ1-42 w CSF osób zdrowych mieści się w granicach 600-890 pg/ml, a nawet do 1110 pg/ml. U osób chorych na AD stężenie wynosi 445 – 614 pg/ ml, a u chorych na inne formy demencji wynosi około 717 pg/ml/[13,23,24,32,47]. Oznacza to, że stężenie peptydu Aβ1-42 w CSF u osób chorych na AD nie tylko nie wzrasta, ale jest niższe w porównaniu do stężenia w CSF u osób zdrowych. Wydaje się, że mniejsze stężenie peptydu Aβ1-42 w CSF osób chorych na AD może odzwierciedlać mniej wydajny proces oczyszczania mózgu z tego peptydu, co prowadzi do wzmożonego gromadzenia złogów amyloidu w mózgu chorych. Retencja peptydu Aβ1- 42 w mózgu w formie amyloidu sprawia, że są obniżone możliwości jego dyfuzji do CSF. Wzrost stężenia rozpuszczalnych oligomerów peptydów Aβ w płynie zewnątrzkomórkowym mózgu zaburza transmisję synaptyczną i uszkadza neurony [3,11].

Redukcję stężenia peptydu Aβ1-42 w CSF można jedynie wstępnie traktować jako wskaźnik rozwoju i postępu AD, gdyż wydaje się, że dopiero stosunek pojawiających się form Aβ42/Aβ40 jest bardziej miarodajnym parametrem. Jest lepszym wskaźnikiem rozwoju AD niż samo stężenie Aβ1-42. Sugeruje się nawet połączenie tego parametru ze stężeniem białka tau [32].

Białko tau w CSF

Stężenie całkowite białka tau (tau total, tauT) w CSF osób zdrowych wynosi 262 – 326 pg/ml, a u osób chorych na AD wyznaczono je w granicach 599 – 816 pg/ml, a w przypadku innych form demencji na 47 pg/ml. Stężenie formy fosforylowanej białka tau (Ptau) w CSF osób zdrowych wynosi 47 – 61 pg/ml, u osób chorych na AD stężenie to mieści się w granicach 82 – 95 pg/ml. U osób chorych na inne postaci demencji stężenie nie zmienia się istotnie i pozostaje na stałym poziomie około 47 pg/ ml [13,24,33].

Stężenie Aβ1-42 w surowicy

Stężenia peptydów Aβ1-40 i Aβ1-42 w surowicy krwi są znacząco niższe (około 10-20 razy) niż stężenia tych peptydów w CSF (Portelius E. – informacja prywatna). Wyniki ostatnich badań z zastosowaniem nowej techniki diagnostycznej oznaczania peptydów Aβ w surowicy krwi ludzkiej, opartej na metodzie immunoprecypitacji i spektrometrii masowej, pozwoliły na identyfikację i na wyznaczenie stężeń kilkunastu (16) różnych peptydów Aβ w surowicy, które są N – bądź C-końcowymi produktami trawienia APP. Liczne z nich to peptydy typu Aβ. Pochodzenie i obecność tych peptydów w surowicy krwi nie jest jeszcze wyjaśnione. Wydaje się, że są wytwarzane w różnych komórkach i w narządach obwodowych, jak płytki krwi, komórki wątroby, płuc czy przez komórki ścian naczyń krwionośnych, a także przez połączenia nerwowo-mięśniowe w mięśniach szkieletowych. Niestety, nie uchwycono jednak wyraźnych korelacji pomiędzy stężeniem np. peptydu Aβ1-42 w surowicy u osób zdrowych i chorych na AD. U osób zdrowych i chorych na AD wyznaczone stężenie tego peptydu było bardzo niskie i mieściło się w granicach 10-30 pg/ml. Wydaje się, że stężenie peptydu Aβ1-42 w surowicy krwi u osób zdrowych jest niezależne od jego stężenia w CSF, które wynosi około 1000 pg/ml, natomiast u chorych na AD jest w przybliżeniu o połowę niższe i mieści się w zakresie 400-500 pg/ml [47,53].

Natomiast stężenie peptydu Aβ1-40 w surowicy osób zdrowych mieści się w przedziałach 168 – 224 pg/ml, a u chorych na AD jest nieznacznie wyższe, bo wynosi około 270 pg/ml [42]. Dla peptydu Aβ1-42 w surowicy osób zdrowych stężenie mieści się w przytoczonych już granicach, około 20 – 25 pg/ml, a dla chorych na AD stężenia te są tylko nieznacznie wyższe. Sugeruje się także, że obserwowane różnice nie są istotne i stężenia peptydów Aβ1-40 i Aβ1-42 w surowicy osób zdrowych i osób chorych na AD są w zasadzie podobne. Podobnie stężenia innych peptydów Aβ, np. Aβ1-38 w surowicy krwi osób zdrowych i chorych na AD pozostają na niezmienionym poziomie [47].

Podwyższone stężenie peptydu Aβ1-42 wykryto jednak w surowicy krwi pacjentów chorych na genetycznie uwarunkowaną postać rodzinną AD (early onset of familial AD) [43,53]. Wydaje się, że uchwycone wyższe stężenie peptydu Aβ42 pojawia się długo przed rozwojem AD, w stadium przedklinicznym tej choroby. Wraz z jej postępem stężenie to ulega jednak obniżeniu, a za efekt ten może odpowiadać kompartmentacja mózgowych peptydów Aβ1-42 [53].

Wiadomo jednak także, że stężenie peptydów Aβ w surowicy osób zdrowych wzrasta wraz z wiekiem [34]. U osób chorych na AD, w stadium przedklinicznym i na bardzo wczesnym etapie rozwoju AD, stężenie to jest wyraźnie podniesione w porównaniu do stężenia u zdrowej grupy kontrolnej. Jednak w miarę rozwoju choroby i wraz z upływem czasu choć stężenie to obniża się, jednak spadek następuje do poziomu obserwowanego u osób starszych, czyli do stężenia i tak wyższego. Zjawisko niezmiernie utrudnia interpretacje wyników badań i proces diagnostyczny AD [52]. Sprawa komplikuje się jeszcze bardziej, gdy pacjentami są osoby pobierające insulinę. Wprowadzona do krwiobiegu insulina powoduje wzrost stężenia fibrylujących peptydów, np. peptydu Aβ1-42 [27].

Peptydowe biomarkery ad w płynach ciała a problemy diagnostyczne

Dane dotyczące stężenia peptydów Aβ w różnych płynach ciała w przebiegu AD budziły i nadal budzą liczne kontrowersje, gdyż niejednokrotnie są krańcowo rozbieżne [15]. Wyznacza się wartości tych stężeń i wydaje się, że przynajmniej do pewnego stopnia uzyskano konsensus. Problematyczna pozostaje jednak interpretacja wyników, a zwłaszcza poszukiwanie wzajemnych relacji w jakich analizowane peptydy pozostają w płynach ciała. Jest to ważna sprawa, zwłaszcza w kontekście wykorzystania takich wyników do poszukiwania biomarkerów choroby [4,15,32].

Ogólnie przyjmuje się, że stężenia także peptydów Aβ w surowicy są niższe od wartości ich stężeń w CSF. Mogą za to odpowiadać liczne czynniki, w tym obecność bia- łek transportowych peptydów w surowicy krwi. Około 90% peptydów Aβ krążących w surowicy jest związanych z albuminą, α2-makroglobuliną, lipoproteiną lub z innymi białkami. Kompleksowanie tych peptydów maskuje je, utrudniając detekcję i prawidłowe oznaczenie ich faktycznego stężenia w surowicy [34,53].

W surowicy krwi pacjentów chorych na AD typu póź- nego (late onset AD) w tzw. postaci sporadycznej (Sporadic Alzheimer’s Disease, SAD), stężenie peptydu Aβ1-42 pozostawało na poziomie stężenia u osób zdrowych, bez objawów demencji. W tej postaci choroby odkładanie mózgowych depozytów amyloidu jest prawdopodobnie uwarunkowane innymi czynnikami, np. zaburzeniami procesu syntezy bądź sekrecji lub zaburzeniami białek wiążących peptyd Aβ1-42 [43,53].

Jednak u około 10-20% pacjentów chorych na SAD stężenie peptydu Aβ1-42 było, z nieznanych powodów, podniesione. Intrygujące są także obserwacje wskazujące na podniesione stężenie peptydu Aβ1-42 w surowicy krwi osób zdrowych, ale blisko spokrewnionych (krewni pierwszego stopnia) z chorymi na AD, u których rozwój tej choroby nastąpił dużo później [43].

Wydawać by się mogło, że detekcja różnych biomarkerów, w tym peptydów Aβ, w różnych płynach ciała, a zwłaszcza w surowicy krwi, mogłaby być łatwym do pozyskania źródłem ważnych informacji o rozwoju choroby. Jednak w przypadku surowicy krwi istotną przeszkodą jest to, że stężenie peptydów Aβ, w tym i Aβ1-42 w surowicy, nie pozostaje w korelacji ze stężeniem tych peptydów w CSF mózgu. Stężenie peptydu Aβ1-42 w surowicy krwi nie odzwierciedla też natężenia zmian amyloidowych obserwowanych w mózgu chorych na AD [43]. Peptydy Aβ, w tym Aβ1-42, nie są markerami swoistymi chorobowo, gdyż ich podniesione stężenie w surowicy towarzyszy także innym chorobom neuronaczyniowym mózgu [53]. Z tego powodu wartości tych stężeń nie są postrzegane jako właściwe i miarodajne markery rozwoju AD. Dlatego też niezwykle istotne są badania zmierzające do udoskonalenia standaryzowanych metod ich oznaczania w surowicy krwi. Stałyby się niezwykle ważnym parametrem pomocnym w diagnostyce wielu chorób neurodegeneracyjnych, w tym i w chorobie AD [4,33,43,47].

Liczne wyniki dotychczasowych badań stężeń peptydów Aβ w surowicy są sprzeczne i nie pozwalają na wysunię- cie jednoznacznych wniosków o ewentualnej korelacji stężenia a postępu choroby czy to MCI, czy choroby AD [34]. Wzajemne relacje pomiędzy stężeniem peptydów Aβ w surowicy, płynie CSF, ISF lub mózgu pozostają nadal raczej enigmatyczne. Obecnie, na podstawie aktualnej wiedzy, trudno jest wysnuć istotne, ostateczne wnioski. Wydaje się jednak, że peptydy Aβ rozpuszczone i krążące w surowicy krwi, dzięki istniejącej barierze krew-mózg i dzięki funkcjonującym mechanizmom ich dwukierunkowego transportu, powinny pozostawać jednak w stanie równowagi dynamicznej z pulą peptydów mózgowych. Wymaga to jednak dalszych i pogłębionych badań [53].

Można by sądzić, że w sytuacji rozwoju stanu patologicznego peptydy te mogłyby się stać wrażliwymi i swoistymi markerami, pozwalającymi na śledzenie i monitorowanie rozwoju choroby. Jak się jednak okazuje, poszukiwania takich białek markerowych AD w grupie peptydów Aβ nie zostały, jak dotąd, uwieńczone sukcesem, ponieważ połowiczny czas życia tych peptydów jest krótki, bo kilkuminutowy, a ich stężenia w płynach ciała są różne w zależności od rodzaju peptydu [4,15].

Kolejne prace dostarczają nowych informacji, które, być może, pozwolą w przyszłości na rozbudowanie metod identyfikacji także i markerów surowiczych. Do badań wprowadzane są modyfikatory surowiczych peptydów Aβ, np. przeciwciała skierowane przeciwko peptydom Aβ (anti-Aβ antibody m266) i związki wpływające na stężenie peptydów, np. gangliozyd GM1, pochodne czerwieni Kongo, insulina, LRP, czy glukoza. Dąży się do wprowadzenia do badań takich związków, które podane dożylnie sprawią, iż mózgowe złogi amyloidu ujawnią swoje stężenie, pozostając w korelacji z ich stężeniem w surowicy krwi [53].

Badania składników CSF są niezwykle ważne w monitorowaniu choroby, dając obraz następujących zmian, ale głównie we wstępnych etapach jej rozwoju. Choć stosowane metody oznaczania tych składników są stosunkowo czułe i swoiste, to jednak, jak się okazuje, nie są wystarczające [4]. Należy pamiętać o trudnościach diagnostycznych wynikających z natury fizykochemicznej fibrylujących peptydów. Dotyczy to nie tylko peptydów typu Aβ, ale i innych obecnych w mózgu peptydów, np. trzustkowego neurohormonu – amyliny, także odnajdowanego w mózgu, a także białka tau. Peptydy te, ze względu na duże podobieństwo ich cech fizykochemicznych, uwarunkowanych budową aminokwasową, sprawiają podobne trudności eksperymentalne i diagnostyczne. Postać w jakiej pozostają w roztworze jest odmienna od tej, jaką przyjmują w zetknięciu z powierzchnią np. kwarcu, czy polistyrenu. Zmiany konformacyjne, związane z procesami adsorpcji do powierzchni szkła, kryształu czy różnych rodzajów plastiku powodują, że łatwo i nieswoiście, ale silnie adsorbują do takiej powierzchni, co utrudnia zebranie poprawnych wyników. Białko tau też jest kłopotliwe diagnostycznie, ale w mniejszym stopniu, najprawdopodobniej z powodu ochronnej roli reszt kwasu fosforowego. Hiperfosforylacja białka tau znacząco obniża jego rozpuszczalność [31,35,37,38,39].

Wskaźnik aβ42/aβ40 w diagnostyce ad

Zmiany stężenia różnych biomarkerów w płynach ciała, a zwłaszcza w CSF, następują dużo wcześniej przed rozwinięciem się pierwszych klinicznych objawów choroby. Dlatego poznanie tych najistotniejszych markerów i uchwycenie najbardziej reprezentatywnych, bo swoistych dla danej jednostki chorobowej, jest niezwykle istotne z punktu widzenia diagnostyki medycznej. Oznaczane w CSF stężenie, zwłaszcza Aβ1-42, zależy od stanu fizjologicznego czy już stanu patologicznego potencjalnego pacjenta. W każdym przypadku jednak ważne jest poznanie stężeń wszystkich peptydów Aβ obecnych w CSF. Parametr taki może odzwierciedlać skuteczność i wydajność procesów formowania peptydów i ich usuwania z mózgu, a tym samym odzwierciedlać niejawny, ale już toczący się proces chorobowy [32].

Dobrym przykładem takiego podejścia jest wyznaczanie parametru będącego ilorazem stężeń form Aβ1-42 i Aβ1-40 w płynach ciała (Aβ42/Aβ40). Wydaje się, że lepiej odzwierciedla toczące się procesy metabolizmu białka APP niż samo stężenie peptydów Aβ1-42 czy Aβ1- 40. Można w ten sposób uniknąć błędów wynikających z mylnej interpretacji wyników, jeśli dany pacjent ma, ze względu na różnice osobnicze, niskie lub wysokie stężenie wszystkich innych peptydów Aβ w płynach ciała, w tym i w CSF (wyniki fałszywie pozytywne bądź fałszywie negatywne) [32]. Ponieważ wraz ze stopniem zaawansowania choroby AD zmienia się stężenie peptydów Aβ, przy czym zmiana dla peptydu Aβ1-42 następuje dużo szybciej, wydaje się, że najlepszym parametrem opisującym postęp choroby może być wyznaczenie wzajemnych relacji stężeniowych peptydów, tj. wartości wskaźnika Aβ42/Aβ40. Za normę przyjmuje się wskaźnik 0,05, a dla chorych na AD wskaźnik jest niższy [Lewczuk – informacja prywatna, 32,34].

Redukcję stężenia peptydu Aβ1-42 w CSF można jedynie wstępnie traktować jako wskaźnik rozwoju i postępu AD, gdyż wydaje się, że to dopiero stosunek pojawiających się form Aβ42/Aβ40 jest bardziej miarodajnym parametrem. Jest on lepszym wskaźnikiem rozwoju AD niż samo stężenie Aβ42 [32]. Sugeruje się nawet połączenie tego parametru ze stężeniem białka tau. Wysunięto zatem sugestię, że z dużą dozą pewności, choroba AD może być odróżniana od innych chorób dementywnych na podstawie parametrów CSF, którymi są: obniżone stężenie peptydu Aβ1-42 i podwyższone stężenie całkowite białka tau i/lub hiperfosforylowane białko tau, gdy fosforylacja dotyczy treoniny w pozycjach 181 i 231 tego białka. Prowadzi się również badania nad włączeniem do tej grupy biomarkerów CSF, także innych peptydów Aβ odnajdywanych w CSF, np.: Aβ1-38 czy białek stresu oksydacyjnego lub peptydów towarzyszących procesom zapalnym. Podobne prace, dotyczące materiału, który łatwiej jest pozyskać, tj. surowicy krwi, wymagają jeszcze czasu i kolejnych badań. Koncentrują się one wokół: czynnika komplementu H (complement factor H), alfa-2 makroglobuliny (alpha-2-macroglobulin) czy klusteryny (clusterin) [1].

Patologiczne depozyty odnajdywane w przebiegu choroby alzheimera

W chorobie Alzheimera zmiany neuropatologiczne ujawniają się pojawianiem w określonych rejonach mózgu, a zwłaszcza w obszarze limbicznym i kory mózgu, róż- nych form patologicznych depozytów białkowych. Z najważniejszych wymienić należy: zewnątrzkomórkowe, tzw. płytki starcze (senile plaques, amyloid plaque) i zwyrodnienie neurowłókienkowe (neurofibrylarne) pod postacią patologicznych agregatów hiperfosforylowanego i poliubikwitynylowanego białka MAP-tau (Microtubule-Associated Proteins, MAP-tau), które są odkładane wewnątrzkomórkowo, w cytoplazmie neuronów [18,20,51]. W skład płytek starczych, wchodzi, odpowiadający za typową dla amyloidu reakcję z tioflawiną S (Thioflavine S, ThS), amyloidowy rdzeń fibryli, a także dystroficzne neuryty oraz komórki aktywowanego astro – i mikrogleju [41,45].

Natomiast białko tau, w postaci około 10 nm fibryli tworzy tzw. splątki lub sploty neurofibrylarne (Neurofibrillary Tangles, NFTs), które po rozpadzie uszkodzonego neuronu także lokują się poza obrębem komórki. Splątki NFT mogą być wzbogacone w: prawo – lub lewoskrętne, podwójne helikalne filamenty określane skrótem PHF (Paired Helical Filaments, PHF), na które składają się: ubikwityna, triady białek neurofilamentów i różne peptydy beta-amyloidowe, a także komórki mikrogleju. Obie formy depozytów są wzbogacone również w szkodliwe końcowe produkty wzmożonej glikacji (Advanced Glycation End products, AGEs) [11,41].

Identyfikacja depozytów amyloidowych w mózgu chorych jest diagnostycznym kryterium rozstrzygającym o rozpoznaniu AD, choć zaznaczyć należy, że złogi takie są obserwowane w mózgach osób chorych także na inne choroby, jak np. syndrom Downa (Down’s syndrome, DS), pewne formy epilepsji, a także na cukrzycę typu 2 [17,20,22,41]. Obecność splątków jest mniej swoista dla AD, gdyż pojawiają się także w przebiegu innych chorób neurologicznych, np. postępującego porażenia nadjądrowego (progressive supranuclear palsy), degeneracji korowej (corticobasal degeneration) i w pewnych odmianach chorób otępiennych, np. otę- pieniu czołowo-skroniowym (frontotemporal dementia) [18,19].

Okazuje się, że pewne regiony mózgu, np. ciało prąż- kowane (striatum) obszaru podkorowego (subcortical) czy obszar wzgórza wzrokowego (thalamus) są szczególnie podatne na odkładanie się złogów amyloidu. W regionach tych proces rozpoczyna się szczególnie wcześnie, tj. np. we wstępnym etapie rozwoju dziedzicznej autosomalnej tzw. rodzinnej postaci choroby AD (Familial Alzheimer’s Disease, FAD). W tym przypadku nasilone deponowanie amyloidu w strefie obszaru podkorowego jest, jak się przypuszcza, zwią- zane z zaburzeniami metabolizmu białka APP. Zależna od obszaru mózgu obecność białka APP i C-końcowych fragmentów trawienia tego białka ma znaczenie w przypadku tej postaci AD. Postaci FAD, w większym stopniu niż formie SAD, towarzyszy też patologia białka tau w obszarze ciała prążkowanego.

Natomiast postaci SAD towarzyszy zróżnicowana, bo nasilona w obszarze korowym, akumulacja peptydów Aβ1-42, co może być uwarunkowane wzmożoną aktywnością synaptyczną w tym regionie mózgu. W przypadku tej postaci AD, z metabolizmem peptydów Aβ, jest zwią- zana ekspresja białka struktury zwanej gęstością postsynaptyczną kinazy guanozynowej, tj. PSD95 (Postsynaptic Density protein 95), markera aktywnych, pobudzonych synaps, znanego jako DLG4 [51].

Peptydy aβ w amyloidowych plakach mózgu

Ilość gromadzonych peptydów Aβ jest wypadkową kilku procesów: procesu formowania tych peptydów w następstwie syntezy, czyli procesu trawienia przez sekretazy błonowe prekursorowego białka APP, procesu dwukierunkowego ich transportu przez BBB, a następnie procesu ich usuwania i tempa tego procesu. Wydaje się, że w przypadku formy FAD mutacje białka APP i/ lub presenilin są przyczyną wytwarzania i gromadzenia w nadmiarze złogów peptydów Aβ. W pozostałych przypadkach choroby AD gromadzenie złogów fibrylujących peptydów jest konsekwencją zaburzonego szeroko rozumianego procesu ich usuwania. Na pojęcie to składają się takie etapy, jak: enzymatyczna degradacja APP, przepływ CSF i transport w obrębie CUN przez barierę BBB [15].

Zachowanie integralności bariery BBB jest podstawowym warunkiem do prawidłowego przebiegu procesu mózgowej wymiany peptydów, w tym peptydów Aβ. Liczne czynniki patologiczne, np. czynniki naczyniowe w cukrzycy, choroby serca, w tym nadciśnienie czy przebyty udar wpływają na każdy z powyższych etapów, zaburzając je i prowadząc do akumulacji peptydów Aβ w mózgu. W rozwoju neurodegeneracyjnych zmian chorobowych niezwykle ważny jest także proces wewnątrzneuronalnego gromadzenia hiperfosforylowanego białka tau w formie NFTs [11]. Każda forma dysfunkcji naczyń zaburza proces usuwania peptydów i sprzyja ich odkładaniu się w ścianach naczyń krwionośnych. Jest to obserwowane w przebiegu AD. W procesie obniżania stężenia peptydów w mózgu rolę odgrywają też inne czynniki, jak np. enzymy degradujące insulinę czy neprylizyna [2].

Zaburzenie któregokolwiek ze szlaków usuwania bądź degradacji rozpuszczalnych peptydów Aβ z mózgu prowadzi do ich akumulacji, wzrostu stężenia, a w konsekwencji do tłoku molekularnego w roztworze i do zmian strukturalnych monomerów, wprowadzając je na szlak formowania toksycznych oligomerów, a w końcu do formowania większych polimerów i fibryli, które jako nietoksyczna forma peptydów, są deponowane w postaci nierozpuszczalnych złogów amyloidowych. Sugeruje się, że złogi te stanowią formę usuwania fibrylujących peptydów z roztworu [2,16].

W skład depozytów amyloidowych mózgu wchodzą liczne i różnorodne formy peptydów Aβ [45]. Polipeptydy te głównie kończą się na aminokwasie w pozycji 42, ale pod względem budowy N-końca przedstawiają formy wysoce różnorodne. Jak się okazuje, duży odsetek amyloidu stanowią nowo identyfikowane formy peptydu Aβ, tj. N-końcowe produkty trawienia fibrylującej domeny. Wiele z nich jest modyfikowana kwasem piroglutaminowym (5-oksoprolina). Głównie są to wspomniane już formy rozpoczynające się od glutaminy w pozycji 3, od fenyloalaniny w pozycji 4, a także, nieco mniej liczne peptydy rozpoczynające się w pozycji 2 czy 5 odpowiednio od alaniny czy argininy [45,48]. Polipeptyd Aβ1-42, deponowany w plakach stosunkowo wcześnie w czasie rozwoju AD, jest traktowany wręcz jako czynnik inicjujący kaskadę zmian komórkowych, zachodzących w mózgu chorych i prowadzących do formowania fibryli amyloidowych, a następnie obserwowanych jako patologiczne złogi amyloidu [43].

Na podstawie analizy mysich modeli AD przypuszcza się, że plaki amyloidowe, odnajdywane w mózgach zwierząt i u chorych na AD, w skład których wchodzi głównie peptyd Aβ1-42, nie są jednak neurotoksyczne. Wydaje się, że stanowią one pulę „zmagazynowanych” rozpuszczalnych monomerów i oligomerów peptydu, upakowanego w uporządkowane struktury wyższego rzędu, tj. w fibryle amyloidowe. Zgromadzone i zdeponowane w ten sposób monomery pozostają w stanie równowagi z rozpuszczonymi w CSF formami mono – czy oligomerycznymi peptydu Aβ. Stężenie peptydu Aβ w CSF rzutuje na stan osiąganej równowagi stężeniowej obydwu pul peptydu: puli rozpuszczalnego Aβ i zdeponowanego w formie fibryli [21].

Wiadomo, że za neurotoksyczność i efekty patologiczne jest odpowiedzialna forma oligomeryczna nie tylko tego, ale i innych amyloidogennych peptydów, która powstaje w jednym ze wstępnych etapów procesu fibrylogenezy [37]. Co więcej, stwierdzono, że zmniejszeniu plak amyloidowych na skutek stosowanych terapii nie towarzyszy poprawa stanu fizjologicznego pacjentów chorych na AD. Natomiast u zwierząt eksperymentalnych, mimo stosowanej terapii prowadzącej do zmniejszenia objętości istniejących złogów, nadal obserwowano postępujące uszkodzenie synaps.

Wyniki badań wskazywały na inny ważny czynnik promujący rozwój i postęp choroby. Jest nim wewnątrzkomórkowa pula rozpuszczalnych peptydów Aβ, która pozostaje w stanie równowagi ze wspomnianą pulą zewnątrzkomórkowo deponowanych fibryli. Ponadto zaobserwowano, że z zewnątrzkomórkowej puli peptydów Aβ neurony „pobierają” te peptydy i inkorporują je do puli wewnątrzkomórkowej. Zjawisko to może zapoczątkować wewnątrzneuronalny proces amyloidogenezy, czyli autoagregację peptydu. Trudno stwierdzić, czy w ten sposób następuje wprowadzanie do komórki ziaren fibrylacji, rozpoczynających fibrylogenezę od zjawiska tzw. zasiewania roztworu (seeding). Mechanizmy wzajemnych relacji w jakich pozostają obie te pule peptydów są jeszcze nierozpoznane [21]. Stwierdzono, że wewnątrzneuronalna pula peptydu odpowiada jednak za utratę neuronów [17]. Zaobserwowano także, że zabiegi terapeutyczne oparte na przeciwciałach, skierowanych przeciwko peptydom Aβ, prowadzą do poprawy funkcji poznawczych badanych zwierząt, mimo że pozostają bez wpływu na ilość zdeponowanego już amyloidu mózgowego [18].

Należy także zauważyć, że stężenie różnych peptydów Aβ, obecnych i oznaczanych w CSF, odzwierciedla jedynie pulę ich form rozpuszczalnych i choć pozostaje w stanie równowagi z formami deponowanymi w formie fibryli, to jednak nie może stanowić źródła wiedzy o ich ilości już zdeponowanych w amyloidzie [17,60]. Amyloid może działać także jako czynnik autoaktywujący formowanie fibryli, gdyż sprzyja formowaniu odpowiednio zmienionego, patologicznego środowiska w komórce. Amyloid jest też czynnikiem aktywującym komórki mikrogleju, a także jest czynnikiem indukującym cytokiny wzmagające stan zapalny, np. interleukinę 1 (IL-1) czy czynnik martwicy nowotworów typu alfa (Tumor Necrosis Factor alpha, TNF-α). Czynniki te współdziałają na zasadzie sprzężenia zwrotnego [30].

Zakończenie

Coraz więcej wiadomo na temat różnorodności form peptydowych produktów trawienia białka APP identyfikowanych w płynach mózgu, a zwłaszcza w CSF, ich biodystrybucji i mechanizmów ich usuwania z mózgu.

Nie znamy jednak jeszcze odpowiedzi na intrygujące z punktu widzenia naukowego liczne pytania, np. jak dochodzi do subtelnych zmian konformacyjnych formy prawidłowej, fizjologicznie czynnej, cząsteczki peptydu, np. peptydów typu Aβ i jej przeistoczenie w fibrylarny depozyt mózgowy. Nie wiadomo też na jakim etapie powstawania różnych peptydowych produktów degradacji białka APP, w tym i peptydów typu Aβ, następują zmiany formy prawidłowej peptydu w patologiczną, bo szkodliwą dla neuronów. Nie wszystko jednak wiadomo o ich biodystrybucji w płynach i strukturach mózgu.

Kolejne badania przynoszą nową wiedzę i nowe informacje dotyczące biologii nie tylko tego, ale i innych peptydów będących produktami degradacji białka APP. Stawiają tym samym i nowe pytania. Na plan pierwszy wysuwają się pytania o różnorodność peptydów typu Aβ w różnych płynach ciała. Okazuje się, że tych peptydów jest znacznie więcej niż jak dotąd sądzono. Podstawowe są pytania: jakie są to peptydy, w jakich warunkach środowiskowych komórki są formowane i jaka jest ich rola w fizjologii na poziomie komórki i organizmu, a także, ewentualnie, w patofizjologii różnych schorzeń.

Ich biodystrybucja, choćby w obrębie mózgu, nadal pozostaje nierozpoznana. Pytania dotyczą także mechanizmów ich usuwania z tego narządu. Podobne pytania dotyczą ich obecności w innych, oprócz mózgu, narządach organizmu, np. w węzłach chłonnych czy w trzustce. Inna ważna kwestia dotyczy potencjału fibrylotwórczego tych nowo odkrywanych peptydów, ukrytego w strukturze aminokwasowej ich cząsteczek oraz rola powstających oligomerów i w końcu fibryli w procesach chorobowych.

Takich pytań jest dużo więcej, a wiele z nich jest natury fundamentalnej. Należy bowiem podkreślić, że nie jest nawet pewne czy obserwowane zjawisko fibrylacji jest przyczyną schorzeń, którym towarzyszą, czy stanowi jedynie jeden z trudno uchwytnych, ale tylko objawów ich rozwoju. Nawet natura takich schorzeń nie jest obecnie dostatecznie zdefiniowana. Przykładem jest właśnie choroba Alzheimera, wiązana z peptydami typu Aβ i cukrzyca typu 2 wiązana z amyliną. Jak się okazuje obie jednostki chorobowe łączą nie tylko fibrylujące peptydy, ale mają liczne, wspólne mechanizmy asocjacji, co prowadzi do podstawowego pytania: czy jest to jedna, czy dwie odrębne choroby.

Choć coraz więcej wiadomo o fibrylujących peptydach, to jednak nie znaczy że wystarczająco dużo, by móc uporać się z problemami medycznymi w jakie są one zaangażowane. Obecnie trudno nawet przewidzieć i zarysować, choćby w przybliżeniu, granice tego poznania. Jednak wiedząc więcej potrafimy pytać głębiej i celniej.

---

Autorka deklaruje brak potencjalnych konfliktów interesów

Przypisy

• 1. Ballard C., Gauthier S., Corbett A., Brayne C., Aarsland D., JonesE.: Alzheimer’s disease. Lancet, 2011; 377: 1019-1031
  Google Scholar
• 2. Bell R.D., Zlokovic B.V.: Neurovascular mechanisms and blood–brain barrier disorder in Alzheimer’s disease. Acta Neuropathol.,2009; 118: 103-113
  Google Scholar
• 3. Blennow K., Dubois B., Fagan A.M., Lewczuk P., de Leon M.J., HampelH.: Clinical utility of cerebrospinal fluid biomarkers in the diagnosisof early Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement., 2015; 11: 58-69
  Google Scholar
• 4. Blennow K., Hampel H., Weiner M., Zetterberg H.: Cerebrospinalfluid and plasma biomarkers in Alzheimer disease. Nat. Rev. Neurol.,2010; 6: 131-144
  Google Scholar
• 5. Brinker T., Stopa E., Morrison J., Klinge P.: A new look at cerebrospinalfluid circulation. Fluids Barriers CNS, 2014; 11: 10
  Google Scholar
• 6. Brinkmalm G., Brinkmalm A., Bourgeois P., Persson R., HanssonO., Portelius E., Mercken M., Andreasson U., Parent S., Lipari F.,Ohrfelt A., Bjerke M., Minthon L., Zetterberg H., Blennow K., NutuM.: Soluble amyloid precursor protein α and β in CSF in Alzheimer’sdisease. Brain Res., 2013; 1513: 117-126
  Google Scholar
• 7. Brody D.L., Magnoni S., Schwetye K.E., Spinner M.L., Esparza T.J.,Stocchetti N., Zipfel G.J., Holtzman D.M.:Amyloid-b dynamics correlatewith neurological status in the injured human brain. Science,2008; 321: 1221-1224
  Google Scholar
• 8. Chow V.W., Mattson M.P., Wong P.C., Gleichmann M.: An overviewof APP processing enzymes and products. Neuromol. Med.,2010; 12: 1-12
  Google Scholar
• 9. Cirrito J.R., Holtzman D.M.: Amyloid β and Alzheimer diseasetherapeutics: the devil may be in the details. J. Clin. Invest., 2003;112: 321-323
  Google Scholar
• 10. Cuchillo-Ibañez I., Lopez-Font I., Boix-Amorós A., BrinkmalmG., Blennow K., Molinuevo J.L., Sáez-Valero J.: Heteromers of amyloidprecursor protein in cerebrospinal fluid. Mol. Neurodegener.,2015; 10: 2
  Google Scholar
• 11. Di Fede G., Catania M., Morbin M., Giaccone G., Moro M.L., GhidoniR., Colombo L., Messa M., Cagnotto A., Romeo M., Stravalaci M.,Diomede L., Gobbi M., Salmona M., Tagliavini F.: Good gene, bad gene:New APP variant may be both. Prog. Neurobiol., 2012; 99: 281-292
  Google Scholar
• 12. Do T.M., Alata W., Dodacki A., Traversy M.T., Chacun H., PradierL., Scherrmann J.M., Farinotti R., Calon F., Bourasset F.: Altered cerebralvascular volumes and solute transport at the blood-brainbarriers of two transgenic mouse models of Alzheimer’s disease.Neuropharmacology, 2014; 81: 311-317
  Google Scholar
• 13. Duits F.H., Teunissen C.E., Bouwman F.H., Visser P.J., MattssonN., Zetterberg H., Blennow K., Hansson O., Minthon L., Andreasen N.,Marcusson J., Wallin A., Rikkert M.O., Tsolaki M., Parnetti L. i wsp.:The cerebrospinal fluid “Alzheimer profile”: easily said, but whatdoes it mean? Alzheimers Dement., 2014; 10: 713-723
  Google Scholar
• 14. Engelhard B., Sorokin L.: The blood-brain and the blood-cerebrospinalfluid barriers: function and dysfunction. Semin. Immunopathol.,2009; 31: 497-511
  Google Scholar
• 15. Erickson M.A., Banks W.A.: Blood-brain barrier dysfunction asa cause and consequence of Alzheimer’s disease. J. Cereb. Blood Flow.Metab., 2013; 33; 1500-1513
  Google Scholar
• 16. Fändrich M., Schmidt M., Grigorieff N.: Recent progress in understandingAlzheimer’s β-amyloid structures. Trends Biochem.Sci., 2011; 36: 338-345
  Google Scholar
• 17. Gouras G.K.: Convergence of synapses, endosomes, and prionsin the biology of neurodegenerative diseases. Int. J. Cell Biol., 2013;2013: 141083
  Google Scholar
• 18. Gouras G.K., Olsson T.T., Hansson O.: β-amyloid peptides and amyloid plaques in Alzheimer’s disease. Neurotherapeutics, 2015;12: 3-11
  Google Scholar
• 19. Gouras G.K., Tampellini D., Takahashi R.H., Capetillo-Zarate E.:Intraneuronal β-amyloid accumulation and synapse pathology inAlzheimer’s disease. Acta Neuropathol., 2010; 119: 523-541
  Google Scholar
• 20. Gouras G.K., Willén K., Faideau M.: The inside-out amyloid hypothesisand synapse pathology in Alzheimer’s disease. Neurodegener.Dis., 2014; 13: 142-146
  Google Scholar
• 21. Gouras G.K., Willén K., Tampellini D.: Critical role of intraneuronalAβ in Alzheimer’s disease: technical challenges in studyingintracellular Aβ. Life Sci., 2012; 91: 1153-1158
  Google Scholar
• 22. Haass C., Kaether C., Thinakaran G., Sisodia S.: Trafficking andproteolytic processing of APP. Cold Spring Harb. Perspect. Med.,2012; 2: a006270
  Google Scholar
• 23. Hansson O., Stomrud E., Vanmechelen E., Östling S., GustafsonD.R., Zetterberg H., Blennow K., Skoog I.: Evaluation of plasma Aβ aspredictor of Alzheimer’s disease in older individuals without dementia:a population-based study. J. Alzheimers Dis., 2012; 28: 231-238
  Google Scholar
• 24. Hansson O., Zetterberg H., Buchhave P., Londos E., BlennowK., Minthon L.: Association between CSF biomarkers and incipientAlzheimer’s disease in patients with mild cognitive impairment:a follow-up study. Lancet Neurol., 2006; 5: 228-234
  Google Scholar
• 25. Iliff J.J., Wang M., Liao Y., Plogg B.A., Peng W., Gudersen G.A.,Benveniste H., Vates G.E., Deane R., Goldman S.A., Nagelhus E.A.,Nedergaard M.: A paravascular pathway facilitates CSF flow throughthe brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, includingamyloid β. Sci. Transl. Med., 2012; 4: 147ra111
  Google Scholar
• 26. Kang J.E., Lim M.M., Bateman R.J., Lee J.J., Smyth L.P., Cirrito J.R.,Fujiki N., Nishino S., Holtzman D.M.: Amyloid-β dynamics are regulatedby orexin and the sleep-wake cycle. Science, 2009; 326: 1005-1007
  Google Scholar
• 27. Karczewska-Kupczewska M., Lelental N., Adamska A., NikołajukA., Kowalska I., Górska M., Zimmermann R., Kornhuber J., StrączkowskiM., Lewczuk P.: The influence of insulin infusion on the metabolismof amyloid β peptides in plasma. Alzheimers Dement., 2013;9: 400-405
  Google Scholar
• 28. Kress B.T., Iliff J.J., Xia M., Wang M., Wei H.S., Zeppenfeld D., XieL., Kang H., Xu Q, Liew J.A., Plog B.A., Ding F., Deane R., NedergaardM.: Impairment of paravascular clearance pathways in the agingbrain. Ann. Neurol., 2014; 76: 845-861
  Google Scholar
• 29. Kumar V.B., Farr S.A., Flood J.F., Kamlesh V., Franko M., BanksW.A., Morley J.E.:, Site-directed antisense oligonucleotide decreasesthe expression of amyloid precursor protein and reverses deficitsin learning and memory in aged SAMP8 mice. Peptides, 2000; 21:1769-1775
  Google Scholar
• 30. Kyrtos C.R., Baras J.S.: The glymphatic system and Alzheimer’sdisease: possible connection? BIOTECHNO: The Sixth InternationalConference on Bioinformatics, Biocomputational Systems and Biotechnologies,2014; 15; 19
  Google Scholar
• 31. Lewczuk P.: Neurochemiczna diagnostyka chorób otępiennych.W: Choroby otępienne. Teoria i praktyka. red. J. Leszek, Wyd. II, Continuo,Wrocław 2011, 371-385
  Google Scholar
• 32. Lewczuk P., Lelental N., Spitzer P., Maler J.M., Kornhuber J.:Amyloid-β 42/40 cerebrospinal fluid concentration ratio in the diagnosticsof Alzheimer’s disease: validation of two novel assays. J.Alzheimers Dis., 2015; 43: 183-191
  Google Scholar
• 33. Lewczuk P., Mroczko B., Fagan A., Kornhuber J.: Biomarkers ofAlzheimer’s disease and mild cognitive impairment: a current perspective.Adv. Med. Sci., 2015; 60:76-82
  Google Scholar
• 34. Lopez O.L., Kuller L.H., Mehta P.D., Becker J.T., Gach H.M., SweetR.A., Chang Y.F., Tracy R., DeKosky S.T.: Plasma amyloid levels and the risk of AD in normal subjects in the Cardiovascular Health Study.Neurology, 2008; 70: 1664-1671
  Google Scholar
• 35. Magnoni S., Esparza T.J., Conte V., Carbonara M., Carrabba G.,Holtzman D.M., Zipfel G.J., Stocchetti N., Brody D.L.: Tau elevationsin the brain extracellular space correlate with reduced amyloid-βlevels and predict adverse clinical outcomes after severe traumaticbrain injury. Brain, 2012; 135: 1268-1280
  Google Scholar
• 36. Marklund N., Farrokhnia N., Hånell A., Vanmechelen E., EnbladP., Zetterberg H., Blennow K., Hillered L.: Monitoring of β-amyloiddynamics after human traumatic brain injury. J. Neurotrauma, 2014;31: 42-55
  Google Scholar
• 37. Marszałek M.: Amylina w badaniach eksperymentalnych. Fibrylacja– cytotoksyczna agregacja polipeptydu trzustki. Postępy Hig.Med. Dośw., 2015; 69: 309-319
  Google Scholar
• 38. Marszałek M.: Amylina w badaniach eksperymentalnych. Fibrylotwórczypolipeptyd amyloidu trzustkowego. Postępy Hig. Med.Dośw., 2015; 69: 14-24
  Google Scholar
• 39. Marszałek M.: Amylina w badaniach eksperymentalnych. Fibrylotwórczypolipeptydowy hormon trzustki. Postępy Hig. Med.Dośw., 2014; 68: 29-41
  Google Scholar
• 40. Marszałek M.: Amylina. Nowe mechanizmy regulacyjne fibrylującegohormonu trzustki – wybrane aspekty. Post. Biol. Kom., 2015; 1: 1-23
  Google Scholar
• 41. Marszałek M.: Cukrzyca typu 2 a choroba Alzheimera – jednaczy dwie choroby? Mechanizmy asocjacji. Postępy Hig. Med. Dośw.,2013; 67: 653-671
  Google Scholar
• 42. Mehta P.D., Pirttilä T., Mehta S.P., Sersen E.A., Aisen P.S., WisniewskiH.M.: Plasma and cerebrospinal fluid levels of amyloid βproteins 1-40 and 1-42 in Alzheimer disease. Arch. Neurol., 2000;57: 100-105
  Google Scholar
• 43. Mehta P.D., Pirttila T., Patrick B.A., Barshatzky M., Mehta S.P.:Amyloid β protein 1-40 and 1-42 levels in matched cerebrospinalfluid and plasma from patients with Alzheimer disease. Neurosci.Lett., 2001; 304: 102-106
  Google Scholar
• 44. Moghekar A., O’Brien R.J.: Con: Alzheimer’s disease and circadiandysfunction: chicken or egg? Alzheimers Res. Ther., 2012; 4: 26
  Google Scholar
• 45. Oberstein T.J., Spitzer P., Klafki H.W., Linning P., Neff F., KnölkerH.J., Lewczuk P., Wiltfang J., Kornhuber J., Maler J.M.: Astrocytesand microglia but not neurons preferentially generate N-terminallytruncated Aβ peptides. Neurobiol. Dis., 2015; 73: 24-35
  Google Scholar
• 46. Pahnke J., Langer O., Krohn M.: Alzheimer’s and ABC transporters– new opportunities for diagnostics and treatment. Neurobiol.Dis., 2014; 72: 54-60
  Google Scholar
• 47. Pannee J., Törnqvist U., Westerlund A., Ingelsson M., LannfeltL., Brinkmalm G., Persson R., Gobom J., Svensson J., Johansson P.,Zetterberg H., Blennow K., Portelius E.: The amyloid-β degradationpattern in plasma – a possible tool for clinical trials in Alzheimer’sdisease. Neurosci. Lett., 2014; 573: 7-12
  Google Scholar
• 48. Portelius E., Lashley T., Westerlund A., Persson R., Fox N.C.,Blennow K., Revesz T., Zetterberg H.: Brain amyloid-beta fragmentsignatures in pathological ageing and Alzheimer’s disease by hybridimmunoprecipitation mass spectrometry. Neurodegener. Dis.,2015; 15: 50-57
  Google Scholar
• 49. Ransohoff R.M.: Physiology. Good barriers make good neighbors.Science, 2014; 346: 36-37
  Google Scholar
• 50. Sakka L., Coll G., Chazal J.: Anatomy and physiology of cerebrospinalfluid. Eur. Ann. Otorhinolaryngol. Head Neck Dis., 2011;128: 309-316
  Google Scholar
• 51. Shinohara M., Fujioka S., Murray M.E., Wojtas A., Baker M., Rovelet-LecruxA., Rademakers R., Das P., Parisi J.E., Graff-Radford N.R.,Petersen R.C., Dickson D.W., Bu G.: Regional distribution of synapticmarkers and APP correlate with distinct clinicopathologicalfeatures in sporadic and familial Alzheimer’s disease. Brain, 2014;137: 1533-1549
  Google Scholar
• 52. Takeda S., Sato N., Morishita R.: Systemic inflammation, blood–brain barrier vulnerability and cognitive/non-cognitive symptomsin Alzheimer disease: relevance to pathogenesis and therapy. Front.Aging Neurosci., 2014; 6: 171
  Google Scholar
• 53. Takeda S., Sato N., Rakugi H., Morishita R.: Plasma β-amyloid aspotential biomarker of Alzheimer disease: possibility of diagnostictool for Alzheimer disease. Mol. Biosyst., 2010; 6: 1760-1766
  Google Scholar
• 54. Tampellini D., Gouras G.K.: Synapses, synaptic activity and intraneuronalAβ in Alzheimer’s disease. Front. Aging Neurosci., 2010;21: 2
  Google Scholar
• 55. Tampellini D., Rahman N., Lin M.T., Capetillo-Zarate E., GourasG.K.: Impaired β-amyloid secretion in Alzheimer’s disease pathogenesis.J. Neurosci., 2011; 31: 15384-15390
  Google Scholar
• 56. Thrane A.S., Rappld P.M., Fujita T., Torres A., Bekar L.K., TakanoT., Peng W., Wang F., Thrane V., Eneger R., Haj-Yasein N.N., SkareØ., Holen T., Klungland A., Ottersen O.P., Nedergaard M., NagelhusE.A.: Critical role of aquaporin-4 (AQP4) in astrocytic Ca2+ signalingevents elicited by cerebral edema. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2011;108: 846-851
  Google Scholar
• 57. Thrane A.S., Rangroo Thrane V., Nedergaard M.: Drowning stars:reassessing the role of astrocytes in brain edema. Trends. Neurosci.,2014; 37: 620-628
  Google Scholar
• 58. Tsitsopoulos P.P., Marklund N.: Amyloid-β peptides and tau proteinas biomarkers in cerebrospinal and interstitial fluid followingtraumatic brain injury: a review of experimental and clinical studies.Front. Neurol., 2013; 4: 79
  Google Scholar
• 59. Umeda T., Tomiyama T., Sakama N., Tanaka S., Lambert M.P.,Klein W.L., Mori H.: Intraneuronal amyloid β oligomers cause celldeath via endoplasmic reticulum stress, endosomal/lysosomal leakage,and mitochondrial dysfunction in vivo. J. Neurosci. Res., 2011;89: 1031-1042
  Google Scholar
• 60. van Gool W.A., Kuiper M.A., Walstra G.J., Wolters E.C., BolhuisP.A.: Concentrations of amyloid β protein in cerebrospinal fluid ofpatients with Alzheimer’s disease. Ann. Neurol., 1995; 37: 277-279
  Google Scholar
• 61. Veening J.G., Barendregt H.P.: The regulation of brain statesby neuroactive substances distributed via the cerebrospinal fluid;a review. Cerebrospinal. Fluid Res., 2010; 7: 1
  Google Scholar
• 62. Weller R.O., Djuanda E.,·Yow H.Y., Carare R.O:. Lymphatic drainageof the brain and the pathophysiology of neurological disease.Acta Neuropathol., 2009; 117: 1-14
  Google Scholar
• 63. Weller R.O., Subash M., Preston S.D., Mazanti I., Carare R.O.:Perivascular drainage of amyloid-beta peptides from the brain andits failure in cerebral amyloid angiopathy and Alzheimer’s disease.Brain. Pathol., 2008: 18: 253-266
  Google Scholar
• 64. Wirths O., Bayer T.A.: Intraneuronal Aβ accumulation and neurodegeneration:lessons from transgenic models. Life Sci., 2012;91: 1148-1152
  Google Scholar

Pełna treść artykułu