Alcheimera slimības ģenētiskie un iedzimtie riska faktori

Alcheimera slimība ir neārstējama slimība, kas ietver atmiņas un kognitīvo prasmju zudumu. Tā kā Alcheimera slimības sastopamība turpina pieaugt, arī medicīnas zinātne cenšas atklāt slimības cēloni. Vai tas ir ģenētisks? Ja jā, kādi ir Alcheimera slimības iedzimtie riska faktori?

Sagatavošanās sarunai ar ārstu palīdz jums vairāk kontrolēt iecelšanas laikā. Tas vairs nav par paternālistisko ārstu. Tas ir par atbildīgu tevi.

ThomasBarwick / Getty Images

Ģenētiskie un iedzimtie riska faktori

Kad Alcheimera pētījumos attīstās jauni atklājumi, zinātnieki sāk noskaidrot puzles fragmentus par cēloni. Daudzi zinātniski atklājumi norāda uz spēcīgu saikni starp Alcheimera slimību, ģenētiku un iedzimtiem riska faktoriem.

Alcheimera slimība (AD) kļūst pazīstama kā sarežģīts "daudzfaktoru" traucējums. Tas nozīmē, ka, lai arī zinātnieki nezina, kā tieši sākas Alcheimera slimība, viņi uzskata, ka to izraisa vides apstākļi apvienojumā ar ģenētiskiem faktoriem (vēl viens veids, kā aprakstīt daudzfaktoru traucējumus).

Alcheimera raksturojums

Lai labi izprastu, kā ģenētika ietekmē Alcheimera slimību, ir svarīgi zināt dažus no galvenajiem faktiem par slimības procesu. Zinātnieki zina, ka Alcheimera slimību raksturo patoloģisku olbaltumvielu attīstība, piemēram:

• Amiloido plāksnes: raksturīga Alcheimera slimības pazīme smadzenēs. Amiloido plāksnes ir patoloģiski olbaltumvielu fragmenti (saukti par beta-amiloidiem), kas salīp kopā un veido plāksnes, kas ir toksiskas neironiem (nervu šūnām).
• Neirofibrilārie mudžekļi (tau mudžekļi): patoloģiskas struktūras smadzenēs, ko izraisa Alcheimera slimība, kas ietver olbaltumvielu veidu, ko sauc par tau. Parasti tau palīdz atbalstīt struktūras, ko sauc par mikrotubuliem. Mikrocaurules darbojas, lai transportētu barības vielas no vienas nervu šūnas daļas uz otru. Bet Alcheimera slimības gadījumā mikrocaurules sabrūk (tās struktūras nepareizas attīstības dēļ) un vairs nespēj pārvadāt barības vielas, kas nepieciešamas normālai neironu darbībai.

Gan amiloido plāksnītes, gan neirofibrilārās saites traucē nervu impulsu spēju pārvietoties no viena neirona (smadzeņu šūnas) uz otru. Galu galā abi patoloģisko olbaltumvielu veidi (tau mudžekļi un beta-amiloidīdi) neironiem izraisa nāvi. Tā rezultātā rodas atmiņas zudums, tiek traucēta domāšana, un galu galā rodas demence.

Būtībā pastāv divi Alcheimera slimības veidi, tostarp agrīna un vēlīna Alcheimera slimība. Katrs AD veids ir saistīts ar ģenētisku cēloni vai ģenētisku noslieci (risku).

Ģenētika 101.

Lai rūpīgi izprastu Alcheimera slimības ģenētiskos un iedzimtos riska faktorus, ir svarīgi zināt dažus izplatītākos ģenētiskos terminus, tostarp:

• Iedzimta slimība: var pāriet no vienas paaudzes uz otru
• Ģenētiskā slimība: var būt vai nav iedzimta, bet ģenētiska slimība vienmēr ir genoma izmaiņu rezultāts
• Genoms: cilvēka pilnīgs DNS kopums, kas atrodas katrā ķermeņa šūnā. Genoms ir kā projekts, kurā ir instrukcijas katras ķermeņa šūnas (orgāna un audu) izveidošanai un uzturēšanai.
• Gēns: daļa no mantojamās informācijas, kas sastāv no DNS un kuru vecāki nodod saviem bērniem. Gēniem ir fiksēta pozīcija, kas sakārtota kā iepakota vienībās, ko sauc par hromosomām. Viņi šūnai dod norādījumus par tādiem darbiem kā, kā funkcionēt, kā pagatavot olbaltumvielas un kā sevi salabot.
• Olbaltumvielas: izgatavotas, ievērojot ģenētiskās informācijas norādījumus - visām ķermeņa šūnām funkcionēšanai nepieciešams proteīns. Olbaltumvielas nosaka šūnas ķīmisko struktūru (īpašības), un šūnas veido ķermeņa audus un orgānus. Tāpēc olbaltumvielas nosaka ķermeņa īpašības.
• DNS (dezoksiribonukleīnskābe): ķīmiska viela, kas veido divkāršās spirāles molekulu, kas kodē ģenētisko informāciju. DNS ir 2 svarīgas īpašības: tā var veidot sevis kopijas un pārnēsāt ģenētisko informāciju.
• Hromosoma: kompakta struktūra (kas atrodas šūnas kodola iekšpusē), ietverot garus DNS gabalus, kas ir cieši savīti iepakojumā. Tas ļauj DNS iekļauties šūnas iekšienē. Hromosomās ir tūkstošiem gēnu, kas darbojas, lai pārvadātu ģenētisko informāciju. Cilvēkiem kopumā ir 46 hromosomas (23 no tēva un 23 no mātes). Ar divām hromosomu kopām pēcnācēji manto divas katra gēna kopijas (ieskaitot vienu kopiju no katra vecāka).
• Ģenētiskā mutācija: pastāvīgas izmaiņas gēnā, kas var izraisīt saslimšanu un var tikt nodotas pēcnācējiem. Agrīna ģimenes Alcheimera slimība ir saistīta ar gēnu mutācijām noteiktās hromosomās ar numuru 21, 14 un 1.
• Gēnu variants: katra cilvēka genoms (pilnīgs DNS komplekts) satur miljonus no tiem. Varianti veicina individuālās īpašības (piemēram, matu un acu krāsu). Daži varianti ir saistīti ar slimību, taču lielākā daļa variantu nav pilnībā izprotami attiecībā uz to ietekmi.
• Apolipoproteīna E (APOE) gēns: gēns, kas iesaistīts olbaltumvielu ražošanā, kas palīdz pārnēsāt holesterīnu (un citus taukus) un vitamīnus visā ķermenī (ieskaitot smadzenes). Ir trīs veidu APOE gēni; gēna APOE4 variants ir galvenais zināmais Alcheimera slimības novēloti sākušās slimības riska faktors. Tas atrodas 19. hromosomā.

Kā gēni ietekmē Alcheimera slimību

Gēni burtiski kontrolē visas funkcijas katrā cilvēka ķermeņa šūnā. Daži gēni nosaka ķermeņa īpašības, piemēram, cilvēka acu vai matu krāsa. Citi padara cilvēku biežāk (vai mazāk ticami) saslimušu.

Ir identificēti vairāki gēni, kas saistīti ar Alcheimera slimību. Daži no šiem gēniem var palielināt Alcheimera slimības risku (tos sauc par riska gēniem). Citi gēni, no kuriem lielākā daļa ir reti, garantē, ka cilvēkam attīstīsies slimība. Tos sauc par deterministiskiem gēniem.

Precīzā medicīna

Zinātnieki cītīgi strādā, lai identificētu Alcheimera slimības ģenētiskās mutācijas, cerot atklāt individuālas metodes traucējumu novēršanai vai ārstēšanai. Šo pieeju sauc par “precīzo medicīnu”, jo tā pārbauda cilvēka gēnu individuālo mainīgumu, kā arī cilvēka dzīvesveidu (diētu, socializāciju un daudz ko citu) un vidi (piesārņotāju, toksisko ķīmisko vielu iedarbība, smadzeņu traumas un citi faktori).

Ģenētiskās mutācijas un slimības

Slimības parasti izraisa ģenētiskas mutācijas (pastāvīgas izmaiņas vienā vai vairākos specifiskos gēnos). Faktiski ir vairāk nekā 6000 ģenētisku traucējumu, kam raksturīgas DNS mutācijas, norāda Viktorijas štata valdība.

Kad ģenētiskā mutācija, kas izraisa noteiktu slimību, tiek mantota no vecākiem, persona, kas mantojusi šo gēnu mutāciju, bieži saņem šo slimību.

Gēnu mutācijas izraisītu slimību (iedzimti ģenētiski traucējumi) piemēri:

• Sirpjveida šūnu anēmija
• Cistiskā fibroze
• Hemofilija
• Agrīna ģimenes Alcheimera slimība

Ir svarīgi atzīmēt, ka gēnu mutācijas izraisīta agrīna ģimenes Alcheimera slimība ir reti sastopama un ietver ļoti nelielu daļu no tiem, kuriem diagnosticēta AD.

Ģenētika un novēlota sākšanās

Vēlīnā sākuma Alcheimera slimība

Viens gēns, kas ir cieši saistīts ar gēnu variantu (izmaiņām), kas palielina vēlīnā Alcheimera slimības risku, ir APOE4 gēns. Kad izmaiņas gēnā palielina slimības risku, nevis izraisa to, to sauc par ģenētisko riska faktoru. Lai gan nav precīzi zināms, kā APOE4 palielina AD saslimšanas risku, zinātnieki uzskata, ka risks ir saistīts ar vairāku faktoru kopumu, tostarp vides, dzīvesveida un ģenētiskajiem faktoriem.

Vides faktori ietver tādas lietas kā smēķēšana vai cita veida toksisku vielu iedarbība. Dzīvesveida faktori ietver diētu, vingrošanu, socializāciju un daudz ko citu.Runājot par ģenētiskajiem faktoriem, pētnieki nav atraduši konkrētu gēnu, kas tieši izraisa Alcheimera slimības vēlīnā sākuma formu, taču viņi zina, ka APOE4 gēns palielina risku saslimt ar vēlu sākušos Alcheimera slimību.

Kas ir alēle?

Alēle ir gēna variants. Koncepcijas laikā embrijs no mātes saņem gēna alēli un no tēva gēna alēli. Šī alēļu kombinācija nosaka tādas ģenētiskās īpašības kā cilvēka acu vai matu krāsa. APOE gēns atrodas 19. hromosomā, un tam ir trīs kopīgas alēles, tostarp:

• APOE-e2: reta alēle, kas, domājams, sniedz zināmu aizsardzību pret Alcheimera slimību
• APOE-e3: alēle, kas tiek uzskatīta par neitrālu attiecībā uz Alcheimera slimības risku, šī ir visizplatītākā APOE gēna alēle
• APOE-e4: trešā alēle, kas ir identificēta kā palielinoša cilvēka iespēja saslimt ar vēlu sākušos Alcheimera slimību. Personai var būt nulle, viena vai divas APOE4 alēles (neviena no tām nav mantota no vecākiem, viena alēle no viena vecāka vai viena alēle no katra vecāka).

Ir svarīgi atzīmēt, ka ne visi, kuriem ir APOE4 alēle, obligāti saņems Alcheimera slimību. Tas var notikt tāpēc, ka papildus ģenētiskajai saitei ar slimību ir iesaistīti daudzi faktori, piemēram, vides un dzīvesveida faktori.

Tāpēc persona, kas pārmanto gēna APOE4 alēli, nav pārliecināta par Alcheimera slimības iegūšanu. No otras puses, daudziem cilvēkiem, kuriem diagnosticēta AD, nav gēna APOE4 formas.

Citi gēni, kas saistīti ar vēlīnā sākuma Alcheimera slimību

Saskaņā ar Mayo Clinic datiem, vairāki citi gēni papildus APOE4 gēnam ir saistīti ar paaugstinātu vēlīnā Alcheimera slimības risku. Tie ietver:

• ABCA7: precīzs veids, kā tas ir saistīts ar paaugstinātu AD risku, nav labi zināms, taču tiek uzskatīts, ka šim gēnam ir nozīme organismā holesterīna izmantošanā
• CLU: spēlē lomu, palīdzot iztīrīt beta-amiloidu no smadzenēm. Ķermeņa normālā spēja iztīrīt amiloidu ir vitāli svarīga Alcheimera slimības profilaksei.
• CR1: šis gēns rada olbaltumvielu deficītu, kas var veicināt smadzeņu iekaisumu (vēl viens simptoms, kas cieši saistīts ar Alcheimera slimību)
• PICALM: šis gēns ir iesaistīts metodē, kurā neironi sazinās viens ar otru, veicinot veselīgu smadzeņu šūnu darbību un efektīvu atmiņu veidošanos
• PLD3: šī gēna loma nav labi izprotama, taču tā ir saistīta ar ievērojamu AD riska palielināšanos
• TREM2: šim gēnam ir nozīme, regulējot smadzeņu reakciju uz iekaisumu. Tiek uzskatīts, ka TREM2 varianti palielina AD risku.
• SORL1: šī gēna variācijas 11. hromosomā var būt saistītas ar Alcheimera slimību

Ģenētika un agrīna sākšanās

Otrais Alcheimera slimības veids, ko sauc par agrīno Alcheimera slimību, rodas cilvēkiem no 30 gadu vecuma līdz 60 gadu vecumam.

Viena agrīna Alcheimera slimības forma - tā sauktā agrīnā ģimenes Alcheimera slimība (FAD) - tiek mantota no vecākiem ar tā dēvēto autosomālo dominējošo modeli. Tas nozīmē, ka tikai vienam no vecākiem ir nepieciešams nodot defektīvo gēna kopiju, lai bērns attīstītu traucējumus. Gēnu mutācija, kas izraisa agrīnu FAD sākšanos, ir viena no vairākām mutācijām, kas notiek 21., 14. un 1. hromosomā.

Kad bērna mātei vai tēvam ir ģenētiska mutācija agrīnai FAD, bērnam ir 50% iespēja mantot mutāciju, norāda Nacionālais novecošanas institūts. Tad, ja mutācija ir iedzimta, pastāv ļoti liela varbūtība, ka bērns izaugs ar agrīnu ģimenes Alcheimera slimības attīstību.

Ņemiet vērā, ka, lai arī tiek teikts, ka agri sākusies Alcheimera slimība sastopama 5% no visiem AD gadījumiem, saskaņā ar Mayo Clinic datiem agrīnās Alcheimera slimības (agrīnā sākuma FAD) ģenētiskā forma rodas tikai 1% no tiem, kuriem diagnosticēta slimība. Citiem vārdiem sakot, daži agrīni sākušās Alcheimera slimības gadījumi nav ģenētiski saistīti.

Agrīna sākuma FAD var izraisīt viena no vairākām gēnu mutācijām 21., 14. un 1. hromosomā, iesaistot šādus gēnus:

• Amiloidā prekursora proteīns (APP)
• Presenilīns 1 (PSEN1)
• Presenilīns 2 (PSEN2)

Šīs mutācijas visas izraisa patoloģisku olbaltumvielu veidošanos, un tiek uzskatīts, ka tām ir nozīme amiloido plāksnīšu ražošanā - tas ir Alcheimera slimības raksturīgs simptoms.

Ģenētiskā pārbaude

Ģenētiskā pārbaude bieži tiek veikta pirms Alcheimera pētījuma veikšanas. Tas palīdz zinātniekiem identificēt cilvēkus ar gēnu mutācijām vai variācijām, kas saistītas ar Alcheimera slimību. Tas arī palīdz zinātniekiem identificēt agrīnās izmaiņas smadzenēs pētījuma dalībniekiem, cerot dot iespēju pētniekiem izstrādāt jaunas Alcheimera profilakses stratēģijas.

Tā kā ir tik daudz faktoru, kas nav ģenētika, ietekmē to, vai cilvēks saņems vēlu sākušos Alcheimera slimību vai nē, ģenētiskā pārbaude ne pārāk precīzi paredz, kam diagnosticēs AD un kam ne.

Šī iemesla dēļ iedzīvotājiem nav ieteicams meklēt ģenētisko testēšanu tikai šī iemesla dēļ. Tas var radīt vairāk nevajadzīgu uztraukumu nekā faktiska riska prognozēšana.

Vārds no Verywell

Pirms lēmuma pieņemšanas par ģenētisko testēšanu ir svarīgi konsultēties ar savu veselības aprūpes sniedzēju, lai saņemtu pamatotu medicīnisku padomu. Alcheimera slimības ģenētisko testu rezultātus ir grūti interpretēt. Ir arī daudzi uzņēmumi, kas nav medicīniski kompetenti ģenētisko testu veikšanā vai kuri nepiedāvā pamatotus padomus par ģenētisko testu interpretāciju.

Ja kādai personai ir ģenētiska nosliece uz AD un tā saņem ģenētisko testēšanu, tas var ietekmēt viņas tiesības iegūt noteiktus apdrošināšanas veidus, piemēram, invaliditātes apdrošināšanu, dzīvības apdrošināšanu vai ilgtermiņa aprūpes apdrošināšanu. Runāšana ar primāro ārstu ir labākais pirmais solis, lai pārliecinātos, ka pirms ģenētiskās testēšanas apsverat savas iespējas.

Krūts vēža ģenētiskā pārbaude