lu.se

Medicinska fakulteten

Lunds universitet

Forskare satte stopp för inflammatoriskt protein som spelar nyckelroll vid Alzheimers

2019-05-15

På senare år har forskare blivit alltmer klara över att proteinet galectin-3 är involverat vid inflammationssjukdomar i hjärnan. Nu visar en studie som letts av forskare vid Lunds universitet vilken nyckelroll proteinet de facto har vid Alzheimers sjukdom. När forskarna stängde av genen som producerar detta protein hos möss, minskade såväl mängden alzheimerplack som inflammationsbördan.

tomas deierborg och antonio boza serrano
Tomas Deierborg och Antonio Boza-Serrano, två av forskarna bakom studien kring proteinet galectin-3 och dess nyckelroll vid Alzheimers sjukdom. Foto: Tove Smeds

Forskare vid Lunds universitet har tillsammans med forskare i Spanien och England publicerat en studie i Acta Neuropathologica som stärker bilden av att det aktuella proteinet, galectin-3, spelar en nyckelroll vid Alzheimers sjukdom. Vid Alzheimers sjukdom ansamlas bland annat amyloida plack utanför celler och tau som klumpar ihop sig inuti nervceller. När vårt medfödda immunförsvar upptäcker placket aktiveras hjärnans immunrespons. Och det är just i den mekanismen som galectin-3-proteinet verkar spela en stor roll.

– Problemet är att om den här inflammatoriska responsen pågår länge skapas en toxisk miljö som på sikt leder till att nervcellerna bryts ned och dör – och sjukdom uppstår, förklarar Antonio Boza Serrano, en av forskarna bakom studien.

Proteinet som forskarna undersökt tillverkas av hjärnans renhållningsarbetare, mikrogliacellerna, som sköter hjärnans immunsystem och bland annat städar undan skadliga proteiner som ansamlas i hjärnan. Och för att aktivera mikrogliacellerna vid plackbildning i hjärnan tycks galectin-3 behövas.

– Vi har funnit att detta inflammatoriska protein är förhöjt tio gånger i hjärnor från avlidna patienter med Alzheimers sjukdom, och vi hittar det framförallt i de mikrogliaceller som ansamlas runt de amyloida placken, säger Antonio Boza Serrano, som är forskare på laboratoriet för Experimentell Neuroinflammation vid Lunds universitet.

Proteinet finns i hjärnan endast vid sjukdom
Galectin-3 är involverat vid inflammation även vid Parkinsons sjukdom och efter stroke. Att proteinet knappt finns i den friska hjärnan utan ökar vid inflammation är bra ur ett läkemedelsperspektiv, menar forskarna, eftersom man inte vill riskera att ett läkemedel påverkar andra celler än just de som driver på sjukdomsförloppet. Det går nämligen att bromsa effekten av galectin-3 med hjälp av hämmare som gör att proteinet inte blir inflammatoriskt aktivt.

– Vi odlade mikrogliaceller i labbet och tillsatte protein som finns i alzheimerplack, vilket gjorde att cellerna blev väldigt inflammatoriskt aktiva. Men när vi tillsatte hämmare av galectin-3, blev mikrogliacellerna ”snällare”, mindre inflammatoriska, förklarar Tomas Deierborg, forskningschef på laboratoriet för Experimentell Neuroinflammation vid Lunds universitet och sisteförfattare till studien.

Forskarna kunde också studera möss som har Alzheimers men som saknar den gen som producerar galectin-3-proteinet. De såg då att dessa möss inte utvecklade lika mycket inflammation som de möss som hade Alzheimers och galectin-3-genen.

– Vi använder en labyrint som mössen ska hitta ut genom och såg att de möss som hade Alzheimers men som saknade galectin-3 var smartare – hade bättre minne – än möss med Alzheimers med galectin-3.

Även om de kliniska resultaten är lovande, poängterar forskarna att deras studier då de bromsat effekten av det inflammatoriska proteinet med hämmare är gjorda på celler och möss med avsaknad av genen för galectin-3.

– Vi har visat att genom att ta bort galectin-3 så kan vi minska plack och inflammation hos mössen, men vi har inte studerat om detta fungerar hos människa. Det finns all anledning att gå vidare och undersöka detta ännu mer. Även om det är långt kvar till patienter så är vår förhoppning att våra forskningsresultat kan leda till framtida behandlingar mot Alzheimers sjukdom även i människa, säger Tomas Deierborg.

Publikation
“Galectin-3, a novel endogenous TREM2 ligand, detrimentally regulates inflammatory response in Alzheimer’s disease
Antonio Boza-Serrano, Rocío Ruiz, Raquel Sanchez-Varo, Juan García-Revilla, Yiyi Yang, Itzia Jimenez-Ferrer, Agnes Paulus, Malin Wennström, Anna Vilalta, David Allendorf, Jose Carlos Davila, John Stegmayr, Sebastian Jiménez, Maria A. Roca-Ceballos, Victoria Navarro-Garrido, Maria Swanberg, Christine L. Hsieh, Luis M. Real, Elisabet Englund, Sara Linse, Hakon Leffler, Ulf J. Nilsson, Guy C. Brown, Antonia Gutierrez, Javier Vitorica, Jose Luis Venero, Tomas Deierborg.
Acta Neuropathologica online 20 april 2019, https://doi.org/10.1007/s00401-019-02013-z

Kortfakta om studien:
Ämne: neuroforskning, inflammation, Alzheimers sjukdom
Grundforskning, klinisk forskning, epidemiologisk forskning
Studiedesign: kvantitativ studie, forskarinitierad studie, orsak-verkan-samband, djurstudie: möss ca 100 st (inkl primärkulturer)
Experimentell undersökning: in vitro, in vivo, ex vivo, icke randomiserad intervention i två eller fler grupper

Studien har finansierats med stöd av bland andra Vetenskapsrådet, Strategiska forskningsområdet MultiPark, Bagadilico, Alzheimerfonden, Hjärnfonden, Anna och Edwin Bergers Stiftelse, Gyllenstiernska Krapperupsstiftelsen, Kungliga Fysiografiska Sällskapet i Lund, Crafoordska stiftelsen, Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare, Åke Wibergs stiftelse, Greta och Johan Kocks stiftelse, Gun och Bertil Stohnes stiftelse, Svenskt demenscentrum, Medicinska fakulteten vid Lunds universitet.

Tove Smeds