Das Alzheimer-Gen APOE4 von Chris Hemsworth

Der australische Schauspieler Chris Hemsworth, am besten bekannt für seine Rolle als Thor im Marvel-Universum, gab bekannt, dass er aufgrund einer genetischen Veranlagung ein erhöhtes Risiko hat, an Alzheimer zu erkranken. Hemsworth lernte dies während der Dreharbeiten zu einem neuen Nationalgeographisch Serie „Grenzenlos“.

Die Dokumentation lässt Hemsworth an extremen Aktivitäten teilnehmen, um den natürlichen Verfall, der mit dem Alter einhergeht, zurückzudrängen. Als Teil dieses Prozesses wurde er einer Reihe von Gentests unterzogen.

Hemsworth hat zwei Kopien des Gens APÖ4, eine von jedem Elternteil. Zahlreiche Studien haben dieses genetische Merkmal mit einem erhöhten Alzheimer-Risiko in Verbindung gebracht. Nach Angaben des NIH tragen etwa 25 % der Bevölkerung eine Kopie des Gens, aber nur 2-3 % tragen zwei Kopien. Mindestens einen haben APOE4 Gen erhöht das Risiko, an Alzheimer zu erkranken, um das Zwei- bis Dreifache. Wenn Sie zwei haben APOE4 Gene ist Ihr Risiko sogar noch höher, ungefähr acht- bis zwölffach.

Für Hemsworth war das Testergebnis keine völlige Überraschung: Sein Großvater hat die Alzheimer-Krankheit. Obwohl diese Nachricht ursprünglich beunruhigend war, versucht er, das Wissen zu seinem Vorteil zu nutzen. In einem Interview im Eitelkeitsmesseer sagte:

“Wenn ich nicht weiß das [Alzheimer’s] Informationen, hätte ich die Änderungen, die ich vorgenommen habe, nicht vorgenommen. Ich war mir dessen nur nicht bewusst, also bin ich jetzt dankbar, dass ich die Art von Werkzeugen in meinem Arsenal habe, um mich am besten vorzubereiten und zu verhindern, dass Dinge auf diese Weise passieren.

Der Auftritt in dieser Serie hat Hemsworth geholfen, seine Lebensziele ins rechte Licht zu rücken. „Es hat wirklich etwas in mir ausgelöst, dass ich mir eine Auszeit nehmen wollte. Und seit wir die Show beendet haben, habe ich die Dinge erledigt, für die ich bereits einen Vertrag hatte. Jetzt, wenn ich diese Woche diese Tour beende, gehe ich nach Hause und ich werde ein gutes Stück Freizeit haben und einfach vereinfachen. Mit den Kindern zusammen sein, mit meiner Frau zusammen sein “, sagte er.

Das APOE Gen

Das APOE Gen kodiert für das Glykoprotein Apolipoprotein E (ApoE). Dieses Protein verbindet sich mit Lipiden, um Lipoproteine ​​zu bilden, die Cholesterin und andere Fette verpacken und sie durch den Blutkreislauf und die Zerebrospinalflüssigkeit transportieren.

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ApoE interagiert signifikant mit dem Low-Density-Lipoprotein-Rezeptor (LDLR), der für den normalen Katabolismus triglyceridreicher Lipoproteine ​​wesentlich ist. In peripheren Geweben wird ApoE hauptsächlich von der Leber und Makrophagen produziert und vermittelt den Cholesterinstoffwechsel. Im Zentralnervensystem wird ApoE hauptsächlich von Astrozyten produziert und transportiert Cholesterin über ApoE-Rezeptoren, die Mitglieder der LDLR-Genfamilie sind, zu Neuronen. ApoE ist der wichtigste Cholesterinträger im Gehirn und ist für den Cholesterintransport von Astrozyten zu Neuronen notwendig.

Das APOE Gen wird auf Chromosom 19 abgebildet. Jede Person erbt zwei APOE Allele, eines von jedem biologischen Elternteil. Das Gen ist polymorph mit drei Hauptallelen: APOE4, APÖ3und APOE2. Das APÖ3 Allel ist das häufigste (78 % weltweit), gefolgt von APOE4 (14%) und APOE2 (8%). Obwohl sich diese drei Formen durch einen einzigen Aminosäureaustausch voneinander unterscheiden, haben die Veränderungen tiefgreifende Auswirkungen auf struktureller und funktioneller Ebene.

Zum Beispiel, APOE4 erhöht das Risiko für die Alzheimer-Krankheit und ist auch mit einem früheren Beginn der Alzheimer-Krankheit verbunden. APOE2 kann einen gewissen Schutz gegen Alzheimer bieten. APÖ3 Es wird angenommen, dass es bei der Krankheit eine neutrale Rolle spielt und das Risiko weder verringert noch erhöht.

APOE und Alzheimer

Die Vereinigung der Alzheimer-Krankheit und der APOE4 Das Allel ist seit 1993 bekannt, als eine Gruppe an der Duke University 234 Personen aus 42 Familien untersuchte, die von spät einsetzender Alzheimer-Krankheit betroffen waren. Im Alter von 80 Jahren waren fast alle Studienteilnehmer, die zwei Exemplare der APOE4 Gen hat die Krankheit entwickelt. Seitdem haben zahlreiche Studien diese Assoziation gestärkt.

Forscher versuchen, die Mechanismen zu bestimmen, durch die APÖ4 kann zur Entwicklung der Alzheimer-Krankheit führen. Einige glauben, dass die Struktur von APOE4 es wahrscheinlicher macht, an β-Amyloid (Aβ)-Peptide zu binden.

Laut einer Übersicht von Liu et al. “binden ApoE-Lipoproteine ​​an mehrere Zelloberflächenrezeptoren, um Lipide zu liefern, und auch an das hydrophobe Amyloid-β (Aβ)-Peptid, von dem angenommen wird, dass es toxische Ereignisse auslöst, die zu synaptischer Dysfunktion und Neurodegeneration führen bei der Alzheimer-Krankheit. Apo-Isoformen regulieren die Aβ-Aggregation und -Clearance im Gehirn unterschiedlich und haben unterschiedliche Funktionen bei der Regulierung des Lipidtransports im Gehirn, des Glukosestoffwechsels, der neuronalen Signalübertragung, der Neuroinflammation und der Mitochondrienfunktion.”

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Die Akkumulation abnormaler Triglyceride in Astrozyten kann ein weiterer wichtiger Faktor sein. Eine Gruppe unter der Leitung von Li-Huei Tsai, MD, PhD, und Susan Lindquist, PhD, erzeugte Stammzellen von Trägern APÖ3 oder APOE4 Allele. Diese Stammzellen wurden dann dazu überredet, Astrozyten zu werden, und wurden verwendet, um zu untersuchen, wie APOE4 Astrozyten verarbeiteten Lipide im Vergleich zu den APÖ3 Astrozyten. Das APOE4 Astrozyten reicherten Triglyceride an, die viel mehr ungesättigte Fettsäureketten als normal haben. Darüber hinaus Lipidaufbau in der APÖ4 Astrozyten war viel größer als in APÖ3 Astrozyten. Ihre Ergebnisse waren ähnlich, als Stammzellen dazu gebracht wurden, Mikroglia zu werden.

Eine weitere Gruppe, Montagne et al., schlug vor, die APÖ4 Allel kann zu einem beschleunigten Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke und der Degeneration der Perizyten der Gehirnkapillaren führen, die ihre Integrität aufrechterhalten. Das zeigte ihre Studie APÖ4 Träger wurden von Nicht-Trägern durch Zusammenbruch der Blut-Hirn-Schranke im Hippocampus und medialen Temporallappen unterschieden. „Dieser Befund ist bei kognitiv nicht beeinträchtigten Personen offensichtlich APÖ4 Träger, schwerer bei Menschen mit kognitiver Beeinträchtigung, aber nicht im Zusammenhang mit Cerebrospinalflüssigkeit oder Positronen-Emissions-Tomographie-Messungen der Alzheimer-Amyloid-β- oder Tau-Pathologie”, schrieben sie.

Erben eines APOE4 Allel garantiert nicht, dass eine Person Alzheimer entwickelt; es erhöht nur das Risiko. Einige Leute mit einem APÖ4 Allele bekommen nie die Krankheit, während andere, die Alzheimer entwickeln, keine Träger sind APOE4 Allele.

APOE und andere Bedingungen

APOE und altersbedingter Hörverlust

Das Vorhandensein eines APÖ4 Allel erhöht auch das Risiko für altersbedingten Hörverlust. Eine Studie aus den Niederlanden von Kurniawan et al. gemessener Hörverlust mittels Reintonaudiometrie bei 435 85-Jährigen. Sie fanden heraus, dass diejenigen mit der APOE-ε4/ε4-Genotyp hatte den höchsten Hörverlust (n=6; 56,1 dB), diejenigen mit dem APOE-ε3/ε4- oder ε2/ε4-Genotyp (n=89) hatten einen mittleren Hörverlust (51,0 dB), und diejenigen ohne APÖ4 Allel (n=340) hatte den niedrigsten Hörverlust.

APOE und altersbedingte Makuladegeneration

Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) ist die häufigste Erblindungsursache bei älteren Menschen. Es wird durch eine neuroepitheliale Degeneration in der Makula verursacht. Klaver et al. führte eine genetische Assoziationsstudie durch APOE Allele und AMD. Im Gegensatz zu anderen Krankheitszuständen ist die APÖ4 Allel war mit einem verringerten Risiko verbunden, während die APOE2 Allel war mit einem leicht erhöhten AMD-Risiko verbunden.

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Lewy-Körper-Demenz

Die Lewy-Körper-Demenz ist gekennzeichnet durch intellektuellen Verfall, visuelle Halluzinationen, plötzliche Veränderungen der Aufmerksamkeit und Stimmung; und Bewegungsprobleme, die für die Parkinson-Krankheit charakteristisch sind, wie Steifheit der Gliedmaßen, Zittern und Gleichgewichts- und Koordinationsstörungen.

Personen, die eine Kopie der erben APOE4 Allele haben ein erhöhtes Risiko, an Demenz mit Lewy-Körperchen zu erkranken. Unklar ist, wie die APOE4 Allel trägt zur Entwicklung dieses Zustands bei. Es wird vermutet, dass die ApoE aus der produziert APOE4 Allel kann den Transport von Alpha-Synuclein in und aus Zellen stören. Wenn Alpha-Synuclein innerhalb oder außerhalb von Zellen eingeschlossen ist, sammelt es sich in Clustern an und bildet Lewy-Körper. Die Ansammlung dieser Cluster im gesamten Gehirn beeinträchtigt die Neuronenfunktion und verursacht letztendlich den Zelltod.

Herzkreislauferkrankung

APOE Es wurde gezeigt, dass Allele das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beeinflussen. Obwohl APOE als wichtig bei der Unterdrückung von Atherosklerose erkannt wurde, ist dies möglicherweise nicht bei allen der Fall APOE Allele. Personen, die mindestens eine Kopie der APÖ4 Allele haben ein erhöhtes Risiko, Arteriosklerose zu entwickeln.

Das APÖ2 Allel hat gezeigt, dass es das Risiko einer seltenen Erkrankung namens Hyperlipoproteinämie Typ III stark erhöht. Die meisten Menschen mit dieser Störung haben zwei Kopien der APÖ2 Allel, was Forscher zu der Schlussfolgerung veranlasste APÖ2 spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Erkrankung. Hyperlipoproteinämie Typ III ist gekennzeichnet durch erhöhte Blutspiegel von Cholesterin, Triglyceriden und Beta-Lipoproteinen sehr niedriger Dichte (Beta-VLDLs), die Cholesterin und Lipoproteine ​​im Blutkreislauf transportieren. Eine Ansammlung von Cholesterin und anderen Fettstoffen kann zur Bildung kleiner, gelber Hautwucherungen, sogenannter Xanthome, und zur Entwicklung von Arteriosklerose führen.

Michele R. Berman, MD, ist eine Kinderärztin, die zur medizinischen Journalistin wurde. Sie trainierte an Johns Hopkins, der Washington University in St. Louis und dem St. Louis Children’s Hospital. Ihre Mission ist sowohl journalistisch als auch lehrreich: über häufige Krankheiten zu berichten, die ungewöhnliche Menschen betreffen, und die evidenzbasierte Medizin hinter den Schlagzeilen zusammenzufassen.

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