Ein anderer Blickwinkel auf Alzheimer: Stoffwechselenzyme

Derzeit gibt es keine objektiven, leicht zu beurteilenden diagnostischen Marker für die Alzheimer-Krankheit und keine guten Therapiemöglichkeiten. Mit einem agnostischen Ansatz haben sich der Proteomik-Experte Hanno Steen, PhD, und die Neurobiologin Judith Steen, PhD, die sich ein Labor am Boston Children's Hospital teilen, zusammengetan, um Proteomik-Daten aus der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (CSF), die das Gehirn umspült, zu analysieren und dabei Daten von 10 zu kombinieren verschiedene Studienkohorten, von denen die meisten bereits veröffentlicht wurden.

Ihre in Cell Reports Medicine veröffentlichten Ergebnisse könnten als Grundlage für einen unvoreingenommenen Test und möglicherweise für neue Behandlungsansätze dienen.

Um eine größere statistische Aussagekraft zu erhalten, führten die Steens und ihre Kollegen eine Metaanalyse früherer proteomischer Studien zum CSF durch.

„Viele Proteomics-Studien analysieren nur sehr kleine Probenmengen, daher sind die Ergebnisse inkonsistent“, sagt Hanno Steen, der das Proteomics Center am Boston Children's leitet. „Wir sagten: ‚Lasst uns die verfügbaren Daten zusammenführen.‘“

Das Team hat die rohen Massenspektrometriedaten aus 170 CSF-Proben abgerufen, die in sieben Studien gesammelt wurden, die als robust genug angesehen wurden, um in die Analyse einbezogen zu werden. Anschließend entwickelten sie verschiedene Schritte, um die Daten zwischen den Studien besser vergleichbar zu machen.

Ihre Analyse ergab 21 Biomarker, die offenbar Menschen mit und ohne Alzheimer unterscheiden. Als nächstes versuchte das Team, diese Biomarker anhand von Proteomdaten aus 494 CSF-Proben (228 mit Alzheimer, 266 Kontrollen) aus drei anderen Studien zu validieren.

Diese Stoffwechselproteine ​​wurden möglicherweise aufgrund kleiner Datensätze bisher nicht gefunden oder als „langweilige“ Stoffwechselproteine ​​abgetan.“

Dieser Prozess eliminierte einige zuvor gemeldete Biomarker und hinterließ den Steens drei wichtige Proteine: Enzyme, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind, insbesondere im Zusammenhang mit dem Abbau von Glukose: Fructose-Bisphosphat-Aldolase A, L-Lactat-Dehydrogenase-B-Kette und Pyruvatkinase.

In mancher Hinsicht waren die Ergebnisse keine Überraschung. „Es ist bekannt, dass der Energiestoffwechsel bei Alzheimer-Patienten gestört ist, und bildgebende Untersuchungen zeigen, dass die Verwendung von Glukose im Gehirn reduziert ist“, sagt Judith Steen, die auch das Neuroproteomics Laboratory im FM Kirby Neurobiology Center leitet.

„Die Kombination aller Studien stärkt den Befund“, sagt Hanno Steen. „Seitdem wir uns den Liquor angesehen haben, hatten wir mehr neurologische Proteine ​​erwartet. Diese Stoffwechselproteine ​​wurden möglicherweise aufgrund kleiner Datensätze vorher nicht gefunden oder als „langweilige“ Stoffwechselproteine ​​abgetan. Aber wenn man so viele Datensätze kombiniert.“ , man kann sie nicht länger ignorieren.

Als nächsten Schritt wollen die Steens vergleichen, wie sich diese und andere Proteine ​​bei Patienten im Laufe der Zeit verändern, und sehen, ob ihr Modell und ihre Ergebnisse in Blutproben Bestand haben. Das Verständnis der Rolle des Stoffwechsels bei der Alzheimer-Krankheit wird auch für therapeutische Ansätze von entscheidender Bedeutung sein.

„Wir verfügen bereits über eine Pipeline, mit der man interessierende Proteine ​​im Plasma messen kann“, sagt Judith Steen. „Idealerweise möchte man Menschen mit einem Nadelstich testen.“

Entdecken Sie die Arbeit des Steen Laboratory

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