Cellular mechanisms in Alzheimer's disease

Celem mojej pracy jest przedstawienie zaburzeń prawidłowych mechanizmów komórkowych w chorobie Alzheimera.Choroba Alzheimera (AD) jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych schorzeń na świecie o charakterze neurodegeneracyjnym. Często jest opisywana jako postępujące zaburzenia części mózgu, która jest odpowiedzialna za funkcje poznawcze. Etiologia tej choroby nie jest do końca poznana.Najczęściej rozpoznawalne cechy dla tego schorzenia to pojawienie się agregatów zewnątrzkomórkowych białka-β-amyloidu (Aβ), czyli tak zwanych blaszek starczych. Kolejnym istotnym objawem obok wyżej wymienionych blaszek jest obecność splotów neurofibrylarnych tzw. wewnątrzkomórkowych kompleksów hyperfosforylowanego białka tau. Oba kompleksy, te wewnątrzkomórkowe jak i również zewnątrzkomórkowe zlokalizowane są w rejonie mózgu, który odpowiada za pamięć oraz emocje a także w korze mózgowej.W szeregu potencjalnych mechanizmów neurotoksyczności form Aβ wyróżnia się: dysfunkcje mitochondriów, generacje wolnych rodników a także zaburzenia integralności błon biologicznych. Wynikiem proteolitycznej obróbki białka APP (prekursorowe białko amyloidu) przez sekretazy β oraz γ jest powstanie peptydu Aβ. W przypadku tej choroby mamy do czynienia z zanikiem komórek nerwowych i ich połączeń (synaps), który spowodowany są odbiegającymi od normy procesami przemiany materii w mózgu. Przyczyn powstania choroby jest wiele, jednak wyróżnia się w szczególności upośledzenie mechanizmów zaangażowanych w regulacje stężenia Aβ na poziomie nietoksycznym a także wszelkie zmiany chorobowe w obrębie mózgowia, uwarunkowania genetyczne, procesy zapalne oraz czynniki środowiskowe. Wśród genetycznych czynników mówimy o zmianach w obrębie genomu, a także o genach, które sprzyjają rozwojowi choroby. Mówi się, że zmiany genetyczne mogą występować nawet u 80% populacji.Na czynniki środowiskowe składa się wiele elementów w tym również niskie wykształcenie, gdzie u tych osób zauważono wcześniejsze symptomy choroby. U osób z wysoką aktywnością intelektualną objawy są dłużej maskowane i przez to później wykrywane. Na możliwe przyczyny powstania choroby AD składają się także: przebyte urazy czaszkowo- mózgowe, zła dieta, niedobór witaminy B12 i kwasu foliowego, wpływ środków zanieczyszczających środowisko. Wśród czynników warto również wskazać na podeszły wiek, depresję czy niedoczynność tarczycy.Pierwszymi i najbardziej kojarzonymi z chorobą objawami są oczywiście zaburzenia pamięci, ale mówi się tu także o zaburzeniach zdolności myślenia, orientacji w przestrzeni, lokalizacji przedmiotów czy artykulacji mowy. W przypadku tej choroby wyróżnia się 3 jej stadia zaawansowania: etap wczesny (łagodne otępienie), etap pośredni (otępienie średnio zaawansowane) oraz etap ciężki (otępienie bardzo zaawansowane).Dotychczas nie odkryto jednego niezawodnego badania, które umożliwiłoby wczesne rozpoznanie choroby, lekarze muszą opierać się na wielomiesięcznej obserwacji chorego oraz na podstawie wcześniej przeprowadzonego z nim wywiadu, w czasie którego odnotowuje się kolejne objawy składające się na tę chorobę. Tak więc rozpoznanie polega w dużej mierze na wykluczaniu po kolei innych schorzeń mogących dawać podobne objawy.Leczenie opiera się na podawaniu środków farmakologicznych w tym również leków przeciwdepresyjnych oraz inhibitorów acetylocholinesterazy. Równolegle wprowadza się leczenie niefarmakologiczne, w skład którego wchodzą wszelkiego rodzaju ćwiczenia psychomotoryczne, zadania terapeutyczne. W tej formie leczenia chodzi o zachowanie jak najwięcej zdolności chorego, pracuje się nad pamięcią wzrokową, koordynacją wzrokowo- ruchową a także powtarza się czynności i sytuacje. Jednak pomimo wdrążenia obu form leczenia a nawet i tych alternatywnych, jest to choroba postępująca i nieuleczalna.

The aim of my work is to present abnormal cellular mechanisms in Alzheimer's disease. Alzheimer's disease is the most recognizable neurodegenerative disease worldwide. Often described as a progressive part of brain disorders, responsible for lost of cognitive functions. Unfortunately, the etiology of this disease is not fully known yet.The most recognizable features for this disease, is the appearance of extracellular aggregates of amyloid protein, the so-called amyloid plaques. Another, important symptom is presence of neurofibrillary tangles that are intracellular complexes of hyperphosphorylated Tau protein. Both of these, intracellular as well as extracellular complexes are located in the region of the brain that is responsible for memory and emotions. Changes that are important in development of Alzheimer's disease result from the action of β amyloid.A number of potential mechanisms of neurotoxicity of Aβ forms are mainly distinguished here: mitochondrial dysfunctions, generations of free radicals as well as disturbances in the integrity of biological membranes. The proteolytic breakdown of the APP protein processing by secretases β and γ results in the formation of the Aβ peptide. In the case of this disease we are dealing with the loss of nerve cells and their contacts (synapses), which are caused by abnormal metabolic processes in the brain.There are many reasons for the emergence of this disease, however, in particular, impairment of mechanisms involved in the regulation of Aβ concentration at the non-toxic level is particularly important. As well as any brain lesions, mutations, inflammatory processes and environmental factors. Among genetic factors are changes in the specific gen, as well as in genes that promote development of this disease. It has been reported that genetic changes exist in up to 80% of the population. In turn environmental factors include low education, since low educated people are affected earlier by this disease. For people with intellectual activity, symptoms are masked longer and thus later detected.For possible causes of the disease are also cerebrovascular injuries, poor diet and deficiency of vitamin B12 and folic acid and environmental pollutants. Among factors, it is also worth pointing out old age, depression or hypothyroidism. The first and most associated symptoms are, of course, memory disorders, but also disorders in an ability to think, space/ objects orientation or problem with speech articulation. In the case of this disease, 3 stages of its severity are distinguished: mild (early stage), moderate (middle stage) and severe (late stage).So far the early diagnosis of this disease is impossible. Doctors must rely on months of patient observation, based on the previous interview with him during which the symptoms of the disease are recorded. Thus, the diagnosis largely involves the exclusion of other diseases that may give similar symptoms.Treatment is based on the administration of pharmacological agents, including antidepressants and acetylcholinesterase inhibitors. Parallel non- pharmacological treatment includes all types of psychomotor exercises, therapeutic tasks. In this form of treatment, the aim is to keep patient's ability, to improve memory, visual- motor coordination and also repeating activities and situations.Despite the implementation of both forms of treatment and even alternative forms, it is a progressive and incurable disease.