Wie vielversprechend ist die Ultraschall-Alzheimer-Behandlung in Leinenga und Götz März 2015?

Ayon Nandi, Researcher @ JHU, hat Gehirn-Imaging-Forschung in AD veröffentlicht

Als eine mögliche Behandlung für Alzheimer ist die Studie sehr vorläufig - die Experimente wurden in einem Mausmodell der Krankheit und mit relativ neuen Methoden durchgeführt.

Über die Studie wurde viel geschrieben, und was selten erwähnt wird, ist, dass die interessantesten Teile des Papiers nicht nur für Alzheimer spezifisch sind, sondern wirklich alle neurodegenerativen Krankheiten (potentiell).

Ultraschall-Therapien wurden kürzlich in vielen Bereichen getestet - ein Beispiel dafür ist die vorübergehende Störung der Blut-Hirn-Schranke (BHS). Die BBB ist, was das Gehirn vom Rest unseres Kreislaufs trennt. Diese Schutzmaßnahme wird jedoch zu einem Hindernis bei der Entwicklung von Medikamenten gegen Störungen des Gehirns, da die Medikamente in der Lage sein müssen, die BBB zu durchdringen. Das Versprechen von Ultraschall-Methoden ist, dass wir in der Lage sind, diese Barriere sicher und vorübergehend so zu unterbrechen, dass sie durch einen Wirkstoff oder Antikörper oder eine andere Behandlung hindurchgehen können, die normalerweise die BBB nicht durchdringen würde. Es gibt auch eine Bildgebungsanwendung, da auf diese Weise auch molekulare Marker oder Bildgebungsmittel verabreicht werden könnten. Dieser Artikel im Science Magazine gibt eine sehr gute Laienzusammenfassung des Potentials von Ultraschall für die Medikamentenabgabe.

Auch bekannt als "Focused Ultraschall", ist diese Technologie ein aufstrebendes therapeutisches Werkzeug, das viel Potential hat (Home - Focused Ultrasound Foundation), und bisher haben sich viele FUS-Drug-Delivery-Methoden in Nagetiermodellen als sicher und gut verträglich erwiesen Tests in Primatenarten werden ebenfalls benötigt.

Es ist also sehr interessant, dass die Anwendung von Ultraschall in dieser Studie - abgesehen von einem verabreichten Medikament - messbare Auswirkungen hat - und das ist der zweite wirklich interessante Teil der Studie, der allgemeiner ist als eine AD-spezifische Therapie Die Arbeitshypothese des Autors ist, dass die Ultraschallbehandlung durch die Störung der BHS irgendwie die Mikroglia (einen Hauptbestandteil der Immunantwort des Gehirns) aktiviert, um aktiv mit der Beseitigung von Plaque zu beginnen mit Amyloid-Plaques, (Assoziation von Mikroglia mit Amyloid-Plaques in Gehirnen von APP23 transgenen Mäusen), und es gibt eine wachsende Zahl von Forschungen über die Immunkomponente von Alzheimer und anderen degenerativen Erkrankungen (Mikroglia-Dysfunktion bei Gehirnalterung und Alzheimer-Krankheit) ). In der Leinenga und Gotz-Arbeit haben die Autoren keine wirklich gute Erklärung dafür, durch welchen Mechanismus ihre Behandlung Mikroglia aktiviert hat oder ob sie, anstatt Mikroglia zu aktivieren, anderen Immunzellen erlaubt haben, vorübergehend in die BHS einzudringen.

Wenn Mikroglia durch fokussierten Ultraschall aktiviert werden kann, dann stellt sich die Frage warum und wie und für wie lange und in welcher Dosis / Häufigkeit. Wenn stattdessen die Ultraschallbehandlung es den peripheren Immunzellen erlaubt, die BBB zu durchdringen, dann ist das auch interessant. Aber zuerst müssen wir den Mechanismus der Störung der BHS -> Mikroglia-Aktivierung ausarbeiten. Hier ist ein detaillierterer Blogbeitrag über Gehirn-Blogger über Mikroglia-bezogene Fragen, die von der Studie aufgeworfen werden: http://brainblogger.com/.../ ultr ...

Es stellte sich auch heraus, dass Leinenga und Gotz nicht die ersten waren, die die Wirkung von fokussiertem Ultraschall auf die Plaque-Clearance von Amyloid zeigten. Wissenschaftler vom Sunnybrook Research Institute in Toronto, Kanada, zeigten nach dem Ultraschall im "TgCRND8" -Mausmodell der Plaqueablagerung ebenfalls reduzierte Plaque (sie wurden in RSNA veröffentlicht, nicht in Science Translation Medicine). Also, gute Neuigkeiten alle, der Fund ist repliziert!

http://pubs.rsna.org/doi/abs/10

Im Allgemeinen ist es sehr wahrscheinlich zu früh, um genau vorhersagen zu können, wie gut eine auf Ultraschall beruhende Behandlung der BHS für Alzheimer funktioniert, aber es eröffnet sicherlich einige faszinierende Möglichkeiten für andere Krankheiten.

Sai Janani Ganesan, Postdoktorand an der UCSF

Aktualisiert am 14. Mai 2017 · Autor hat 461 Antworten und 1,8 Mio. Antwortansichten

Ich schreibe diesen Beitrag aus einer biochemischen Perspektive. Meiner Meinung nach machen die Autoren der Medien- und Populärwissenschaft etwas zu viel von diesem Artikel [Ultraschall-Scannen entfernt Amyloid-β und stellt das Gedächtnis in einem Alzheimer-Mausmodell wieder her], wie erwartet.

Kurze Zusammenfassung:

Die Autoren verwenden Scanning-Ultraschall (SUS), um Amyloid-beta (Aß "> AßAß) -Plaques von mutierten Mäusen zu entfernen. Sie unterwarfen 10 Mäuse fünf SUS-Behandlungen über einen Zeitraum von sechs Wochen und beobachteten eine Aβ"> AβAβ-Clearance in 75 % der SUS-behandelten Mäuse. Diese SUS-Behandlung (a) öffnet die Blut-Hirn-Schranke [Was ist die Blut-Hirn-Schranke und wie funktioniert sie?] (B) aktiviert Mikroglia **, die eine Hauptrolle bei der Clearance von Aβ "> Aβ Aβ-Plaques spielt.

Wenn wir das Papier sorgfältig lesen, werden wir erkennen, dass es ziemlich viele Probleme mit ihren Experimenten und Ergebnissen gibt, die Autoren selbst weisen in den letzten beiden Absätzen darauf hin. Ich persönlich finde die Technik großartig und habe sehr viele neue Anwendungsgebiete erschlossen [2-4], und die Forschung ist in der Tat vielversprechend. Es ist jedoch wichtig, den Kontext nicht zu verlieren.

Fragen zum Papier:

Mikroglia-Aktivierung: Die Wirkung der Aβ "> Aβ-Aβ-Clearance ist überzeugend. Allerdings behaupten die Autoren selbst, dass es zu einer verminderten Aβ"> Aβ Aβ-Ablagerung als Folge von SUS kommen könnte. Was nicht diskutiert wird, ist, wie diese Zellen aktiviert werden, obwohl die Abbildungen 6 und 7 hilfreich sind, um eine Veränderung der Iba1-Färbung und CD68 anzuzeigen. Ich bin mir nicht sicher, ob dies ausreicht, um die Aktivierung zu beanspruchen.

Rolle von Albumin: Die Autoren behaupten, dass das Öffnen der BHS zu einem Austreten von Plasmaproteinalbumin führt, das als Aβ "> Aβ Aβ-neutralisierendes Molekül wirkt und somit die Clearance unterstützt. Dies ist überhaupt nicht überzeugend *. Öffnung der BHS kann dazu führen, dass mehrere Proteine ​​(und Zellen) zusammen mit anderen Immunfaktoren eindringen (insbesondere wenn ein HUGE Protein wie Albumin eintreten kann). Diese Moleküle können andere Downstream-Ereignisse auslösen, die wiederum zur Clearance von Aβ "> Aβ Aβ führen könnten.

Wirkung von SUS: Die Autoren erwähnen nicht viel über die Aktivierung der BHS, wie lange ist sie offen, oder bis wann ist der Effekt wirksam, welches Gewebe schädigt die Technik, usw. Dies sind wichtige Fragen, die beantwortet werden müssen.

APP23-Mäuse: Die Autoren verwenden eine mutierte Maus (APP23) mit einer Mutation im APP-Protein (Amyloid-Beta-Vorläuferprotein). APP wird gespalten, um A & bgr; "> A & bgr; A & bgr; zu produzieren, die dann aggregieren und Plaques bilden. Obwohl dieses Modell gut untersucht ist und bekannte pathologische Merkmale von AD reproduziert, kann es nicht mit sporadischer AD verglichen werden.

Nagetiermodelle von AD sind nicht als perfekte Modelle menschlicher AD bekannt, und es gibt kein einziges Modell, das alle Aspekte von AD reproduzieren kann. [5] Während Aβ "> Aβ Aβ-Aggregate in Mausmodellen bekanntermaßen zu kognitiven Beeinträchtigungen führen Wir sind uns nicht sicher über die Auswirkungen auf menschliche AD.

[von Interesse: Wie verarbeitet ein Beta-Sekretase (BACE1) -Enzym Amyloid-Beta-Vorläufer ?, Warum Amyloid-Proteine ​​warum Amyloid-Proteine ​​eher extrazellulär als intrazellulär deponiert werden ?, Was sind die besten Gene für ein Alzheimer-Forschungsprojekt?, Welche werden zuerst bei Alzheimer gebildet: "Plaques" oder "Tangles"? Ist es möglich zu messen, wie hoch die Tau-Hyperphosphorylierung im Gehirn ist?]

Targeting Plaques: Das Entfernen von Plaques kann den Verlust von Neuronen nicht verändern. Es kann nur den Zustand vorhandener Neuronen verbessern. Wir wissen auch nicht, ob die Bildung von Plaques eine Ursache oder ein Ergebnis anderer biochemischer Ereignisse ist. Wir verstehen immer noch nicht die Wichtigkeit / Relevanz dieser Ablagerungen bei AD.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Papier trotz einiger vielversprechender Ergebnisse als vorläufige Studie angesehen werden sollte. Diese Technik allein ist nur wenige Jahre alt [6]. Es ist ein bisschen zu früh, um darüber zu sprechen, dies auf Menschen zu übertragen.

Verweise:

1. Faktoren, die die Mikroglia-Aktivierung regulieren

2. Microbubble-verbesserte US in Body Imaging: Welche Rolle?

3. Ultraschall für die Wirkstoff- und Genabgabe an das Gehirn

4. Krebs Nanotheranostics: Verbesserung der Bildgebung und Therapie durch gezielte Lieferung über biologische Barrieren

5. Wie nützlich waren sie für die therapeutische Entwicklung?

6.Fokale Störung der Blut-Hirn-Schranke durch 260-kHz-Ultraschall-Bursts: eine Methode zur molekularen Bildgebung und gezielten Wirkstoffabgabe.

Jae Starr, Arbeitete in einem SNF, arbeitet jetzt mit entwicklungsbehinderten Erwachsenen
Beantwortet 21. April 2017 · Autor hat 5.9k Antworten und 9.8m Antworten

Klingt sehr vielversprechend - vorerst.

Die Sache ist, wie lange hält der Effekt? Wie lange können wir den SUS wiederholen? Weil wir aus dem, was wir nicht wissen, ein Symptom behandeln, wissen wir noch nicht, ob es sich um eine Ursache handelt.

Aus irgendeinem Grund muss das Gehirn beginnen, zu viel oder die falsche Art dieses Proteins zu produzieren - aber wir wissen noch nicht, was dieser Auslöser für die Überfülle dieses Proteins ist - wir wissen nicht, was Alzheimer verursacht -Demenz an seiner Basis. (Neue Forschung aus betrachtet Immunantwort - wieder, sehr vielversprechend, aber wer weiß das früh im Spiel ??)

Es kann sein, dass SUS ist wie Diabetes mit Diät und orale Medikation zu kontrollieren: Das Problem (Symptome) werden kontrolliert, sogar auf "normal" gebracht, aber das verursachende Problem - die Bauchspeicheldrüse funktioniert nicht - ist immer noch da und wird weitergehen nicht richtig funktionieren.

Aber es klingt vielversprechend und wirksamer als diese schrecklichen Drogen, die nur sehr kostspielige Verzögerungstaktiken mit möglichen hohen Nebenwirkungen sind.

Danke, dass du mich darauf aufmerksam gemacht hast.

Aubrey de Grey, Biomedizinischer Gerontologe, Chief Science Officer der Stiftung SENS.
Beantwortet am 21. April 2017 · Autor hat 320 Antworten und 698.6k answer views

Es ist definitiv faszinierend, und ich stimme Jae zu, wir müssen auf lange Sicht wissen. Wenn Mikroglia das können, warum tun sie das nicht schon? Die gute Nachricht ist, dass wir schon ziemlich weit sind in Bezug auf das Entfernen Plaques mit Impfung, so hat sich der Fokus wirklich darauf gerichtet, Tangles zu entfernen und verlorene Neuronen zu ersetzen und synaptische Atrophie umzukehren.

Ultraschall Alzheimer-Behandlung (März 2015), Amyloid Beta, Alzheimer-Biologie-Forschung in Tiefe, Ultraschall, Alzheimer-Krankheit, Medizin und Gesundheitswesen