สมองของโลมาที่แตกจะแสดงอาการทางระบบประสาทที่คล้ายกับอัลไซเมอร์

ในผู้ใหญ่สูงอายุ โรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทที่พบบ่อยที่สุดคือโรคอัลไซเมอร์ (AD) นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุหลักของการพึ่งพาอาศัยกันและความพิการ นอกจากมนุษย์แล้ว ยังมีสัตว์อื่นๆ อีกหลายชนิดที่มีพัฒนาการทางพยาธิสภาพที่คล้าย AD ในการศึกษาใหม่ สล็อต ของ European Journal of Neuroscience  นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาสมองของ Odontocetes (ปลาวาฬฟัน) เพื่อบันทึกการมีอยู่หรือไม่มีเครื่องหมายรับรองคุณภาพทางระบบประสาทของ AD

การศึกษา: พยาธิสภาพคล้ายโรคอัลไซเมอร์ในปลาโลมาสามสายพันธุ์  เครดิตรูปภาพ: Andrew Sutton / Shutterstockการศึกษา: พยาธิสภาพ คล้ายโรคอัลไซเมอร์ในโลมามหาสมุทรสามสายพันธุ์ เครดิตรูปภาพ: Andrew Sutton / Shutterstock

พื้นหลัง

eBook ประสาทวิทยาศาสตร์

eBook โฟกัสอุตสาหกรรมประสาทวิทยา

รวบรวมบทสัมภาษณ์ บทความ และข่าวสารชั้นนำในปีที่ผ่านมา

ดาวน์โหลดสำเนาฟรี

AD ส่งผลกระทบต่อผู้สูงอายุหลายล้านคนทั่วโลก และผลกระทบทางเศรษฐกิจในสหราชอาณาจักรเพียงอย่างเดียวคาดว่าจะมีมูลค่ามากกว่า 2 หมื่นล้านปอนด์ต่อปี เมื่อรอยโรคก่อโรคปรากฏเกินระยะหนึ่ง การลุกลามของโรคและการเสื่อมของระบบประสาทจะเกิดขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้ทักษะการเรียนรู้ ความจำ การสื่อสาร และความสามารถในการทำงานประจำวันบกพร่อง Alois Alzheimer อธิบายถึงแผ่นอะไมลอยด์พลัค (APs) และนิวโรไฟบริลลารีพันกัน (NFTs) เป็นครั้งแรกเมื่อ 100 ปีที่แล้ว อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการวิจัยอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังไม่มีวิธีป้องกันหรือรักษาโรคสำหรับ AD

การสะสมของ amyloid-beta peptide (Aβ) ก่อให้เกิด APs และ NFTs สิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยเส้นใยเกลียวคู่ของโปรตีนเอกภาพที่มีฟอสโฟรีเลต (p-Tau) อย่างไรก็ตาม การวิจัยเกี่ยวกับสาเหตุและการเกิดโรคของ AD ได้รับอุปสรรคเนื่องจากขาดแบบจำลองสัตว์ที่จับภาพฟีโนไทป์ของมนุษย์ เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการศึกษาสองสามชิ้นเกี่ยวกับวาฬจงอยที่ดำน้ำลึกและโลมาปากขวด แนะนำว่าควรศึกษาสัตว์เหล่านี้เพิ่มเติม

เกี่ยวกับการศึกษา

สำหรับการศึกษานี้ ได้ทำการตรวจสอบตัวอย่างจากบริเวณเฉพาะของสมองจาก 22 odontocetes ที่ควั่นซึ่งเป็นของห้าสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน เหล่านี้รวมถึงโลมาของ Risso ( Grampus griseus ) วาฬนำร่องครีบยาว ( Globicephala melas ) โลมาปากขาว ( Lagenorhynchus albirostris ) โลมาท่าเรือ ( Phocoena phocoena ) และโลมาปากขวด ( Tursiops ) อิมมูโนฮิสโตเคมี / ฟลูออเรสเซนซ์ถูกใช้เพื่อตรวจหาเครื่องหมายที่รู้จักของพยาธิสภาพคล้าย AD จุดเด่นเหล่านี้คือ gliosis การสะสมของ phospho-tau และแผ่นโลหะ amyloid-beta

สังเกตเห็นการสะสมของ APs และ p-Tau ในสัตว์แต่ละตัว 3 ตัว แต่ละตัวอยู่ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ การกระจายตัวของรอยโรคในสมองในสัตว์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับที่พบในมนุษย์ที่ได้รับผลกระทบจากโฆษณา สัตว์หนึ่งตัวแสดงการสะสมของ p-Tau ที่พัฒนาอย่างดี, คราบไขมันนิวริติก, และเส้นไหมของนิวโรพิล แต่ไม่มี APs เมื่อมี APs การสะสม gliosis และ p-Tau ในสมองของโลมานั้นคล้ายคลึงกับที่พบในนกพินนิพีด

ในมนุษย์ APs ที่เกี่ยวข้องกับ AD สามารถอยู่ในส่วนฐานของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ขมับ และท้ายทอย เมื่อโรคดำเนินไปสิ่งนี้จะแพร่กระจายไปยังพื้นที่สมองทั้งหมด odontocetes ทั้งสามที่มี APs ในปัจจุบันมีการสะสมของAβที่คล้ายคลึงกันในสสารสีเทาในสมองเกือบทั้งหมด APs ที่ตรวจพบนั้นอยู่ใกล้กับหลอดเลือด กระจายตัว และไม่มี gliosis ที่ชัดเจนที่เกี่ยวข้องกับ AD ของมนุษย์ ควรตรวจสอบความสำคัญของการปรากฏตัวของรอยโรคทางระบบประสาทใน odontocetes ในการวิจัยในอนาคต

ในตัวอย่างสมองทั้งหมดที่ตรวจพบว่ามี microglia และ astrocytes แม้ว่าจะเป็นไปตามที่คาดไว้ แต่ความแตกต่างของจำนวนเซลล์และสัณฐานวิทยาก็ถูกสังเกตระหว่างสัตว์ ทั้งสามสปีชีส์ที่กล่าวถึงข้างต้นถือว่าพัฒนาโรคระบบประสาทที่มีลักษณะเหมือน AD โดยธรรมชาติ เนื่องจากการเกิดขึ้นพร้อมกันของพยาธิสภาพ tau hyperphosphorylated และ APs ในสมอง การวิจัยในอนาคตจะต้องประเมินความหมายของพยาธิสภาพนี้ต่อสุขภาพโดยรวมและท้ายที่สุดคือความตาย ต้องสังเกตว่าสิ่งนี้สามารถอธิบายการเกยตื้นที่มีชีวิตในโอดอนโตซีเตบางสายพันธุ์และสนับสนุนทฤษฎี "ผู้นำป่วย" ซึ่งอธิบายว่าการเกาะกลุ่มกันทางสังคมนำไปสู่การเกยตื้นในเพื่อนร่วมชาติที่มีสุขภาพดีได้อย่างไร

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าการตรวจพบ NFTs ในผู้ป่วย AD เร็วที่สุดนั้นอยู่ในโครงสร้างเยื่อหุ้มสมองทั้งหมดของฮิบโปแคมปัส ในกรณีของสัตว์จำพวกวาฬ การก่อตัวของฮิปโปแคมปัสอยู่ในระดับต่ำ ทั้งในแง่สัมบูรณ์และสัมพัทธ์ เมื่อเทียบกับมนุษย์ ขนาดของฮิปโปแคมปัส odontocete มีเพียง 10% เท่านั้น ในการศึกษาปัจจุบัน น่าเสียดายที่พื้นที่ฮิปโปแคมปัสไม่สามารถใช้งานได้ในสัตว์ทุกชนิด เนื่องจากพื้นที่นี้ไม่ได้สุ่มตัวอย่างและระบุในขณะที่กำลังตรวจสอบสาเหตุการตาย ผลที่ตามมาคือ การเปลี่ยนแปลงของเส้นประสาทไฟบริลลารีที่สังเกตได้ในตัวอย่างสมอง odontocete ไม่สามารถเปรียบเทียบได้กับการเปลี่ยนแปลงในบริเวณฮิปโปแคมปัสของผู้ป่วยโรค AD ในมนุษย์

บทสรุปและการวิจัยในอนาคต

มนุษย์มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาใกล้เคียงกับไพรเมตอื่น ๆ ที่ไม่ใช่มนุษย์มากกว่าโอดอนโตซีต อย่างไรก็ตาม แบบจำลอง odontocete เพื่อศึกษา AD อาจแม่นยำกว่า เนื่องจากไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ไม่แสดงพัฒนาการที่เกิดขึ้นเองของ AD การค้นพบที่บันทึกไว้ในการศึกษานี้ไม่สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าลักษณะร่วมเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีกว่าของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ

การปรากฏตัวของ APs และการเปลี่ยนแปลงของ neurofibrillary ใน odontocetes นั้นบ่งบอกถึงความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับพยาธิสภาพที่คล้าย AD ในมนุษย์ การวิจัยในอนาคตอาจพยายามตรวจสอบความถูกต้องของการค้นพบนี้โดยเพิ่มขนาดตัวอย่าง สุ่มตัวอย่างฮิปโปแคมปัส และรวมถึงสัตว์ลึกลับและโอดอนโตซีตที่ถูกกักขัง นอกจากนี้ ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยเสี่ยง การเกิดโรค และกลไกเบื้องหลังของ AD อาจได้รับจากการบันทึกความเหมือนและความแตกต่างใน odontocete และ neuropathology ของมนุษย์เมื่อเปรียบเทียบกับแบบจำลองที่ไม่สมบูรณ์และดัดแปลงพันธุกรรม