Ćwiczenie 16
Patofizjologia układu wydalniczego i nerwowego. Zaburzenia rytmów biologicznych. Starzenie.
Mechanizm i skutki uszkodzenia kłębuszków i kanalików nerkowych. Zaburzenia ilości i składu wydalonego moczu: hipostenuria, izostenuria, anuria, oliguria, poliuria. Białkomocz, zespoły nerczycowe. Patogeneza kamicy nerkowej.
Mechanizm powstawania bólu. Zaburzenia przekazywania impulsów nerwowych.
Przewlekłe procesy degeneracyjne układu nerwowego: polineuropatie, miastenie, stwardnienie rozsane, choroba Parkinsona, dystrofia mięśniowa Duchenne'a, choroba Alzheimera.
Teorie starzenia, śmierć organizmu. Apoptoza.
Wpływ zanieczyszczenia środowiska na organizm człowieka, mechanizm zatrucia ołowiem, rtęcia, sporyszem, grzybami.
Rytmy dobowe i okołoroczne. Rytmika dobowa i sezonowa schorzeń. Chronopatologia. Rola szyszynki w rytmach dobowych.
PATOFIZJOLOGIA PROCESU TWORZENIA SIĘ MOCZU
Błona filtracyjna kłębuszka nerkowego- anatomia
Komórki śródbłonka
Błona podstawna kłębuszka - syntetyzowana jest przez leżące z obu jej stron kk. śróbłonka i podocyty ( główne składniki to kolagen IV i siarczanowe proteoglikany, decydujące o ujemnym ładunku elektrycznym tej struktury)
Komórki podocytowe
Przepuszczalność bł. filtracyjnej zależy od wielkości cząsteczki oraz ładunku elektrycznego
- do 20Ǻ i obojętnym ładunku nie jest ograniczony
- > 36Ǻ nie przechodzi przez filtrację
(ładunki dodatnie i obojętne łatwiej przechodzą przez błonę)
białka drobnocząsteczkowe są filtrowane w kłębuszkach nerkowych i następnie resorbowane w komórkach nabłonkowych kanalików proksymalnych i w nich degradowane
(8 g albumin jest fitrowane a 30 mg jest wydalane z moczem)
↑ilość albumin wydalanych z moczem 30-300mg /dobę
to mikroalbuminuria (wczesny wykładnik uszkodzenia nerek)
Dobowa diureza moczu - 1,5 l
Oliguria-skąpomocz < 400 ml /dobę
Anuria-bezmocz - brak diurezy lub kilkanaście ml /dobę
Przyczyny :
pozanerkowe
prerenalne
- czynniki humoralne (adrenalina, kiniy, angiotensyna)
- układu nerwowego
- immunologiczne (kompleksy immunologiczne
zewnętrzne - zakażenia, wewnętrzne - odczyny autoagresyjne)
- stany chorobowe ( hipowolemia, wstrząs septyczny i kardiogenny)
b. postrenalne
- niedrożność dróg moczowych
złogi
zakrzepy
obrzęk bł. śluzowej
uszkodzenia jatrogenne ( podwiązanie, przecięcie itp.)
czynniki wewnątrznerkowe
zmiany filtracji kłębuszkowej
a. obniżenie wielkości filtracji we wszystkich nefronach na poziomie pojedynczego kłębka
b. zmniejszeniu liczby funkcjonujących nefronów
ad 1. - zmniejszenie lub zanik efektywnego ciśnienia filtracyjnego
- ↓ RR krwi w naczyniu doprowadzającym)
zmniejszenie powierzchni i/lub zablokowanie przepuszczalności bł. filtracyjnej kłębka
przyczyny:
kompleksy immunologiczne
egzogenne substancje nefrotoksyczne ( leki, toksyna itp.)
endogenne czynniki kurczące naczynia (noradrenalina, kininy, angiotensyna)
zjawiska warunkujące zmniejszanie lub ustanie filtracji kłębuszkowej
obrzęk ,odwarstwianie, złuszczanie śródbłonka naczyń oraz kk. nabłonka wewnętrznej blaszki torebki Bowmana
gromadzenie immunoglobin
aktywacja dopełniacza
cytokiny IL-2. TNF, eikozanoidy ( z aktywowanych makrofagów i limfocytów T)
pogrubienie bł. podstawnej kłębuszków
( w wyniku odkładania się na niej mikrocząsteczek immunologicznych -Ig, IC
- nawarstwianie się nadmierne liczby wł. kolagenowych)
naciekanie kłębuszków przez krwinki białe, monocyty i limfocyty
nadtrawianie i uszkodzenie bł. podstawnej kłębuszkowych naczyń włosowatych oraz nabłonka bł. filtracyjnej przez enzymy proteolityczne
( z leukocytów)
obrzęk i wzmożona proliferacja kk. mezangialnych kłębuszka
wzmożony rozplem kk. nabłonkowatych warstwy zewnętrznej torebki (w postaci półksiężyców)
ucisk naczyń włosowatych
skurcz doprowadzających tętniczek kłębuszkowych i rozszerzenie naczyń odprowadzających
(substancje wazoaktywne - adrenalina, kininy)
aktywacja procesów koagulacyjnych i fibrynolitycznych
( odkładanie złogów pł. krwi i włóknika w naczyniach kłębuszkowych - wylewy krwawe poza naczynia krwionośne)
konsekwencje uszkodzenia kłębuszków nerkowych:
Białkomocz ( norma < 150mg/dobę)
mikroalbuminuria (>30-300 mg/dobę - np. w przebiegu cukrzycy i świadczy o postępie choroby)
białkomocz z przeładowania ( duża ilość białka o niskim ciężarze cząsteczkowym - przekraczających zdolność resorpcji w kanalikach proksymalnych np. szpiczak mnogi, proces zapalny-białka ostrej fazy)
mioglobinuria - u osób z uszkodzeniem mięśni
hemoglobinuria - u osób z wzmożonym niszczeniem erytrocytów
białkomocz kłębuszkowy
( zwiększona przepuszczalność kłębuszkowej błony filtracyjnej dla białek z powodu utraty elektroujemnego ładunku elektrycznego błony podstawnej )
białkomocz selektywny - utrata elektroujemnego ładunku cząsteczki i dotyczy głównie albumin
białkomocz nieselektywny - (utrata bialek oszerokim spektrum wielkości cząsteczki i ładunku)
białkomocz cewkowy - (dysfunkcja komórek nabłonkowych kanalików proksymalnych)
np. cytotoksyczne działanie antybiotyków z grupy amidoglikozydów, zatrucie metalami cięzkimi
białkomocz pochodzenia hemodynamicznego ( białkomocz po wysiłku fizycznym - przyczyna nieznana u 5% populacji)
białkomocz ortostatyczny (w pozycji stojącej)
zespół nerczycowy
skutek uszkodzenia bariery filtracyjnej w kłębuszku nerkowym doprowadzający do wzmożonej utraty białek ( > 3.5 g/dobę)
hipoalbuminemia
(kompensowana zmniejszeniem katabolizmu albumin z zwiększona syntezą w wątrobie)
↓
obniżenie ciśnienia onkotycznego - powstanie obrzęków
(stężenia białka w osoczu < 4g/dl)
- zmniejszenie objętości przestrzeni wewnątrznaczyniowej
↓
-wyrównanie poprzez zwiększoną retencje Na i wody w nerkach
- dalsze nasilenie obrzęków
zmiany w składzie białek osocza
skutki:
1. zakrzepica żylna
wzrost stężenia białka wielkocząsteczkowego
(-ucieczka białka niskocząsteczkowego
- wybiórcza stymulacja ich syntezy w wątrobie)
↓
zwiększona synteza fibrynogenu (przy utracie białek hamujących krzepnięcie - antytrombiny III
↓
nadkrzepliwość krwi
2. niedokrwistość
(utrata z moczem erytropoetyny przy braku zwiększonej syntezy w nerkach)
3. osłabienie odporności swoistej
utrata IgG z moczem →wzrost syntezy w wątrobie
ale mniejsza zdolność produkcji IgG przez limfocyty
4. zaburzenia związane z utratą osoczowych białek transportowych
- humoralne (utrata białko wiążącego trypsynę)
- hypokalcemia ( utrata białka wiążącego vit. D3)
- niedobór żelaza ( utrata transferyny)
- niedobór miedzi (utrata ceruloplazminy)
HIPERLIPIDEMIE
( efekt zwiększonej produkcji lipoprotein jak upośledzonej ich degradacji)
↑w osoczu LDL i VLDL
brak różnic w poziomie HDL
( ↑podfrakcji HDL3 ↓ podfrakcji HDL2- odpowiedzialnej za hamowanie procesu miażdżycy)
hiperlipidemia jest wynikiem;
zwiększonej produkcji lipoprotein wskutek
-spadku osoczowego poziomu albumin
-obniżenia ciśnienia onkotycznego osocza
↓poziomu albumin powoduje
↑frakcji wolnych kwasów tłuszczowych hamujących działanie lipazy lipoproteinowej odpowiedzialnej za katabolizm lipoprotein
zmiany patofizjologiczne zachodzące w kanalikach nerkowych
pierwotny przesącz pojawiający się w torebce Bowmana ulega znacznym zmianom ilościowym i jakościowym w kanalikach nerkowych co jest wykładnikiem ich zdolności do resorpcji zwrotnej
jak i sekrecji różnych związków
kanaliki nerkowe stanowią barierę ograniczającą swobodny przepływ wody i składników płynu kanalikowego z wnętrza nefronu do przestrzeni okołokanalikowej
Zaburzenia transportu cewkowego:
przyczyny uszkodzenia:
wrodzone
tabela 3 str. 103 skan
2. nabyte
reakcje immunologiczne komórkowe -humoralne
egzogenne czynniki nefrotoksyczne ( sole rtęci, uranu, kadmu, litu, leki p/bólowe z grupy fenacetyny, antybiotyki - aminoglikozydy, cefalosporyny)
przedłużające się niedokrwienie nerek
endogenne czynniki ( interleukiny, TNF)
uszkodzenie nabłonka to:
nadmierne gromadzenie się złogów immunologicznych w przestrzeniach ponadnabłonkowych → odrywanie ich od błony podstawnej
odczyn komórkowy wokół kanalików nerkowych (makrofagi, limfocyty, neutrofile)
konsekwencje patofizjologiczne;
wybiórcze uszkodzenie kanalików - różna lokalizacja
(np. uszkodzenie funkcji zagęszczania i rozcieńczania moczu - odcinek wstępujący pętli nefronu)
uszkodzenie błony podstawnej (fragmenty błony podstawnej z fragmentami nabłonka w moczu)
tworzenie wewnątrz nefronu wałeczków ( nabłonek, zdenaturowane białko) blokujący odpływ moczu
zmiany objętości i zagęszczania moczu
wielomocz (polyuria)
( > 2 l na dobę przy obniżeniu gęstości moczu)
małomocz(oliguria)
( 50-400 ml/dobę)
bezmocz (anuria)
( do 50 ml/dobę)
nerki mogą zagęszczać mocz czterokrotnie w stosunku do osocza
mocz prawidłowy jest hipertoniczny czyli stosunek osmolalności moczu do osocza jest > od 1
izostenuria
(stosunek osmolalności moczu do osocza = 1)
( podczas stosowania diuretyków lub gdy nerki tracą zdolność zagęszczania i rozcieńczania moczu)
hipostenuria
(niezdolność nerek w warunkach ograniczonej podaży wody do tworzenia i wydalania moczu zagęszczonego tj. o wysokiej gęstości)
astenuria
(niezdolność nerek w warunkach ograniczonej podaży wody do tworzenia i wydalania moczu zagęszczonego tj. o niskiej gęstości 1,001)
Kamica nerkowa
tworzenie się w drogach moczowych złogów jako wynik wytrącania się substancji nieorganicznych i organicznych po przekroczeniu ich stężenia w moczu
1. tzw. punkt przesycenia roztworu
inhibitory krystalizacji
substancje przeciwdziałające wytrącaniu się kamieni nerkowych w roztworze moczu
cytryniany- tworzą z wapniem rozpuszczalne w wodzie związki, hamują proces krystalizacji
magnez - tworzy rozpuszczalne sole ze szczawianami - przeciwdziałając ich wytrącaniu w postaci soli wapniowych
pirofosforany - hamują wzrost kryształów soli wapnia wytrąconych z roztworu
glikozaminoglikany - hamują proces tworzenia kryształów
tworzenia złogów w drogach moczowych może być przyspieszane przez właściwości moczu takie jak:
nadmierne stężenie w moczu związków ulegających krystalizacji np. sole wapnia
odwodnienie organizmu
pH moczu wpływa na stan wysycenia zawartych w nim związków (↓ pH sole wapnia i złogów cystyny, ↑złogi struwitowe)
obecność w moczu związków tworzących nierozpuszczalne kompleksy z jonami wapnia np. szczawiany
bakterie i resztki tkanek np. odczyn zapalny
Rodzaje kamieni
1 złogi soli wapnia 80% ( szczawiany, fosforany, węglany)
złogi moczanowe 10%
cystynowe 2%
. złogi mieszane 8% ( struwitowe)
APOPTOZA
(programowana śmierć komórki)
Apoptoza to samobójcza śmierć komórki, która warunkuje życie całego organizmu wielokomórkowego.
jest istotna na każdym etapie rozwoju organizmu.
występuje podczas embriogenezy, czyli rozwoju zarodkowego (apoptoza wybranych komórek odpowiada na przykład za zanik błony pławnej między palcami zarodka oraz śmierć niektórych komórek soczewki oka; podobne zjawiska mają duże znaczenie w procesie kształtowania innych narządów).
wiele szybko dzielących się komórek dojrzałych organizmów (np. komórki nabłonka jelitowego) także ulega eliminacji na drodze apoptozy.
Apoptoza jest aktywnym procesem metabolicznym, indukowanym przez szereg sygnałów pochodzących z innych komórek lub środowiska
Jak umierają komórki?
Komórka może umrzeć na drodze martwicy lub apoptozy.
Martwica (necrosis) jest śmiercią przypadkową, która wynika z nagłego uszkodzenia komórki przez dużą dawkę szkodliwych czynników. Może to być:
wysoka temperatura, która niszczy ważne związki chemiczne komórki (białka i kwasy nukleinowe);
silne trucizny, które nagle zatrzymują procesy życiowe komórki;
ostre niedokrwienie i niedotlenienie;
mechaniczne lub chemiczne uszkodzenie błony komórkowej...
Komórka pęcznieje
błona komórkowa staje się bardziej przepuszczalna dla wody
- wskutek braku energii zmagazynowanej w ATP - po zatrzymaniu procesów metabolicznych komórkowe zapasy ATP szybko ulegają wyczerpaniu
- wskutek powstania dziur w błonie komórkowej
cząsteczki wody →z płynu zewnątrzkomórkowego do cytoplazmy → komórka pęka
wewnątrz komórki znajdują się różne białka ( rozpoznawane przez układ odpornościowy jako obce) → stan zapalny w tkance.
apoptoza jest procesem całkowicie kontrolowanym przez komórkę, szybkim i nie wywołującym stanu zapalnego.
kurczenie się komórek (utrata pewnej ilości wody -liczne pofałdowania ściany)
kondensacja chromatyny jądra komórkowego (tworząc grudki)
pocięcie DNA (na dłuższe i krótsze fragmenty tak powstaje charakterystyczna
drabinka apoptotyczna)
przebudowa szkielet komórki - z błony komórkowej pączkują
pęcherzyki apoptotyczne.
Komórki układu odpornościowego rozpoznają powierzchnie komórek przechodzących apoptozę po cząsteczkach fosfatydyloseryny, które w innych komórkach są skierowane w stronę cytoplazmy, i pożerają (fagocytują) szczątki umierających komórek.
Podczas apoptozy specjalne enzymy - transglutaminazy - tworzą sieć połączeń białkowych między białkami wnętrza komórki w ten sposób powstaje coś w rodzaju płaszcza ochronnego, który nie pozwala na wylewanie się wnętrzności umierającej komórki do sąsiednich tkanek.
Co wywołuje apoptozę?
Do komórek nieustannie docierają sygnały życia i śmierci. Czynniki będące sygnałem śmierci dla komórki:
brak czynników wzrostowych, hormonów lub substancji odżywczych. Prawidłowe komórki żyją pod warunkiem, że są prawidłowo zakotwiczone na białkach macierzy zewnątrzkomórkowej i przytulone do innych komórek tkanki;
brak kontaktu z innymi komórkami hamuje sygnały życia docierające do komórki oraz powoduje zniekształcenie cytoszkieletu (niektóre białka biorące udział w różnych przemianach biochemicznych są przytwierdzone właśnie do szkieletu komórki, więc zmiana kształtu cytoszkieletu może prowadzić do różnych zmian metabolicznych).
Szczególną rolę w procesie samobójczej śmierci odgrywają kaspazy - enzymy proteolityczne (przecinające białka), które są aktywowane podczas apoptozy.
Kaspazy kontrolują programowaną śmierć komórki na poziomie molekularnym. Zwiększenie aktywności kaspaz prowadzi do przecięcia wybranych cząsteczek białek i ich zniszczenia albo uaktywnienia
Wśród białek komórki rozpoznawanych i ciętych przez kaspazy są
-białko Rb
-białka szkieletu komórki oraz otoczki jądrowej
-białka odpowiadające za kondensację chromatyny
-rozpoznawanie uszkodzeń w DNA oraz ich naprawę.
Komórka może uruchamiać śmiercionośną kaskadę kaspaz, korzystając z kilku sposobów.
1. Uszkodzenie DNA prowadzi do nagromadzenia się w komórce aktywnych cząsteczek p53 i zatrzymania cyklu komórkowego oraz próby naprawy zniszczeń.
Jeśli naprawa jest niemożliwa, to białko p53 włącza program śmierci, zmuszając komórkę do produkcji wielu cząsteczek białka bax.
Białko bax we współpracy z innymi białkami „otwiera”' mitochondria i wypuszcza z nich cząsteczki cytochromu c.
Cząsteczki cytochromu c pobudzają kaspazy i uszkodzona komórka ginie na drodze apoptozy, zmniejszając ryzyko powstania komórki nowotworowej. Ten skomplikowany mechanizm może zostać uszkodzony i wtedy ze zmutowanej komórki może się zrobić komórka rakowa.
Białko bax należy do ciekawej rodziny białek bcl. Niektóre z tych białek pobudzają apoptozę podobnie jak bax, inne (np. białko Bcl-2) hamują programowaną śmierć komórki, zamykając błonę mitochondrialną i utrudniając przechodzenie cytochromu do cytoplazmy oraz aktywację kaspaz.
Komórka może popełnić samobójstwo na drodze apoptozy także wskutek uszkodzenia organelli wewnątrzkomórkowych,
np. pęknięcia błony mitochondrialnej i biernej ucieczki cytochromu do cytoplazmy, albo uszkodzenia siateczki środplazmatycznej, w której znajduje się gotowa do działania kaspaza 12.
Limfocyty -
stale patrolujące nasz organizm komórki układu odpornościowego - potrafią zmuszać podejrzane komórki do apoptozy. W ten sposób ginie wiele komórek zakażonych wirusami oraz komórek nowotworowych.
Limfocyty potrafią indukować „altruistyczne umieranie” innych komórek na kilka sposobów. Często korzystają z kilku metod jednocześnie, na przykład
a. wydzielają perforynę - białko, które dziurawi błonę atakowanej komórki i umożliwia wnikanie do niej granzymów - innych białek uwalnianych przez limfocyty. Granzymy działają podobnie jak kaspazy i aktywują szlak kaspaz, który prowadzi prosto do apoptozy. Przy okazji do cytoplazmy przedostają się jony wapnia, które także pobudzają apoptozę.
b. zmuszania komórek do apoptozy wykorzystuje białka FasL i Fas.
na powierzchni większości komórek znajdują się cząsteczki białek Fas, a limfocyty mają w swojej błonie komórkowej białka FasL, które wiążą się z Fas. Limfocyt, który stwierdzi, że komórkę należy zmusić do samobójstwa, łączy swoje białko FasL z białkiem Fas niszczonej komórki. Powstanie takiego kompleksu Fas-FasL uruchamia szlak kaspaz w atakowanej komórce, a to bezpośrednio prowadzi do apoptozy.
c. produkują także TNF (białko w działaniu podobnie do białka Fas)
S
tarzenie się jest naturalnym procesem w życiu człowieka. Dzieje się to dzień po dniu, wręcz niepostrzeżenie. Aż pewnego dnia, mając około czterdziestu lat, zauważamy, że dzieci wydoroślały, a rodzice zaczynają o czymś zapominać, nie potrafią nadążyć z wykonywaniem pewnych czynności.
Zestarzeć się we współczesnych czasach w sposób radosny, pogodny, szczęśliwy i godny jest trudno. Kiedyś wiek starszy łączył się z dużym autorytetem. Seniorzy rodu otaczani byli szacunkiem, młodzi zwracali się po poradę, korzystali z ich mądrości i doświadczenia życiowego. Natomiast przy obecnym przesunięciu wartości na tempo, szybkość, zysk, człowiek starszy działający w innym rytmie, w innym tempie, jest odsuwany od aktywnego życia. Jednak w procesie starzenia wzrasta prawdopodobieństwo chorób. Moment, kiedy zaczynamy częściej chorować, przypada około 50. roku życia.
Najczęstsze choroby spotykane u ludzi w starszym wieku to choroby układu sercowo-naczyniowego, na pierwszym miejscu miażdżyca. Następnie choroby degeneracyjne mózgu. Zaraz potem jest odwapnienie kości i choroby narządu ruchu, z którymi wiążą się złamania, upadki. Po 80. roku życia około 40 proc. osób nie ma większych kłopotów z pamięcią niż ludzie młodsi, 40 proc. osób ma starczy łagodny zanik pamięci - trudniej jest przypomnieć sobie np. w ciągu minuty ileś słów rozpoczynających się na jedną literę, a 20 proc. ludzi ma ewidentne zespoły otępienne. W tym ostatnim przedziale znajduje się m.in. choroba Alzheimera.
Długość życia
Człowiek urodzony 200 lat temu mógł liczyć zaledwie na 24 lata życia, a w 1900 r. - na 48 lat. Ponad połowa obecnych nastolatków i dzieci z krajów uprzemysłowionych ma szansę doczekać w dobrym zdrowiu setnych urodzin. Ich wnuki - zapewne 120., a może i 150., twierdzi prof. Ronald Klatz z Amerykańskiej Akademii do Walki ze Starością.
Dlaczego się starzejemy?
Na terenach Gruzji i Azerbejdżanu żyje wiele osób, których wiek przekroczył 100 lat, a niektórzy mieszkańcy gór Karakorum na granicy Pakistanu z Afganistanem i Chinami żyją ponad 110 lat. Najstarszym człowiekiem, którego wiek biologiczny został udowodniony, był 121-letni wieśniak z Vicambamba w Ekwadorze.
Mniej genów długowieczności
Większość badaczy procesu starzenia się uważa, że odpowiedzialnych zań jest ponad tysiąc genów. - Naszym zdaniem może być ich tylko sto - piszą amerykańscy naukowcy na łamach najnowszego numeru "Proceedings of the National Academy of Sciences".
Odkrycia dokonali dzięki analizie DNA długowiecznych rodzeństw. Okazało się, że staruszkowie mają jeden, niemal identyczny region w DNA. Znajduje się on na czwartym chromosomie i składa się ze 100-500 genów. Naukowcy są niemal pewni, że tam właśnie tkwią geny długowieczności.
Istnieje wiele hipotez i teorii próbujących wyjaśnić przyczyny starzenia się człowieka. Nie ma jednak wątpliwości, że u podstaw tego zjawiska leży starzenie się i obumieranie pojedynczych komórek, z których są zbudowane ludzkie tkanki i narządy.
Teoria błędu genetycznego
W trakcie każdego podziału komórki jest popełniany minimalny błąd w przekazywaniu instrukcji genetycznej. Nakładanie się takich błędów doprowadza w końcu do unicestwienia komórki.
Teoria immunologiczna
Procesy starzenia się organizmu wynikają z osłabienia układu odpornościowego, a szczególnie z upośledzenia immunologicznej pamięci limfocytów.
Osłabiony system immunologiczny nie jest w stanie skutecznie bronić organizmu przed zakażeniami i rozwojem nowotworów, traktuje komórki własne jak obce, inicjując w ten sposób niezwykle groźne procesy autodestrukcyjne.
Teoria wolnych rodników
Cząsteczki nazywane wolnymi rodnikami, nieustannie powstające w organizmie i w środowisku naturalnym, niszczą komórki, tkanki i narządy człowieka.
czynniki wewnętrzne tworzące wolne rodniki
- procesy oddechowe komórki
- procesy enzymatyczne katalizowane przez niektóre enzymy
autooksydacja związków biologicznie czynnych, w wyniku fagocytozy i wątrobowej hydroksylacji leków.
czynniki zewnętrzne
reakcja tlenu z paliwem napędowym wykorzystywanym w silnikach, smog, spalanie substancji organicznych
jełczenie tłuszczu oraz związki tworzące się podczas produkcji mas plastycznych.
Toksyczne działanie wolnych rodników polega na uszkadzaniu materiału genetycznego (mutacje, nowotwory), utlenianiu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (miażdżyca) oraz na przyspieszaniu procesów starzenia się komórek (inaktywacja enzymów, uszkodzenie kolagenu, śmierć komórki).
Teoria enzymatyczna
Proces starzenia się organizmu jest wynikiem upośledzonej z wiekiem syntezy enzymów, głównie tzw. neuroprzekaźników, obecnych w mózgu.
Teoria miażdżycowa
Według tej teorii przyczyną starzenia się organizmu jest miażdżyca, która powoduje degradację różnych narządów, głównie serca i mózgu.
Teoria zaprogramowanej śmierci komórki
Gen p53, regulujący apoptozę nazwano "genem śmierci". Genetycy całego świata zastanawiają się nad możliwością blokowania "genu śmierci", czego efektem mogłaby być nieśmiertelność komórek.
Inną przyczyną śmierci komórki jest skracanie się chromosomów. Po określonej liczbie podziałów komórkowych dochodzi do tak znacznego skrócenia chromosomów i utraty tak dużej ilości genów, że komórka zostaje pozbawiona informacji genetycznej i umiera. Procesem tym steruje bezgenowa część chromosomu, nazwana telomerem.
Starość NIE JEST chorobą !
Jest genetycznie zaprogramowanym procesem. Ewolucja dba o nas wyłącznie do momentu wydania na świat potomstwa i odchowania go. A więc mniej więcej do pięćdziesiątki.
Kiedy już puścimy swe geny w obieg-ewolucję przestaje obchodzić, co się z nami dzieje. Nie zabezpiecza nas ona ani przed starzeniem się, ani przed umieraniem. Po pięćdziesiątce nieuchronnie lądujemy na śmietniku ewolucji.
Widać to doskonale na przykładzie tzw. komórek senescentnych, czyli uśpionych: takich, które w pewnym momencie utraciły zdolność do podziałów. Jedna z teorii mówi, że senescencja to mechanizm wytworzony przez ewolucję po to, by chronić nasze komórki przed rakowaceniem
Jest wielu zwolenników tylko dwóch teorii starzenia:
mówi, że jest ono wynikiem nagromadzenia się najrozmaitszych błędów (nazwijmy je błędami eksploatacyjnymi), prowadzących do zużycia się organizmu,
starzenie się to nieuchronny (a więc zachodzący nawet przy najlepszej, najbardziej optymalnej eksploatacji organizmu) proces, którego przebiegiem kierują geny. I że tak naprawdę to one decydują, jak długo będziemy żyli.
Wydaje się, że sprawność mitochondriów, komórkowych mikroelektrowni, przekłada się na naszą żywotność...
Ich związek z procesami starzenia się jest coraz bardziej oczywisty. Ale tak się składa, że prócz energii mitochondria produkują niesłychanie toksyczną substancję, jaką jest woda utleniona. I to aż półtora kilograma rocznie - bardzo dużo, zważywszy, że zawarty w niej tlen jest wolnym rodnikiem. Co prawda istnieje szereg enzymów neutralizujących reaktywny tlen, ale niestety nie do końca. Jakaś jego część nadal przyczynia się do powstania kolejnych mutacji. Jedna z teorii mówi, że proces starzenia napędzają właśnie mutacje mitochondrialne, których w miarę upływu czasu mamy coraz więcej i więcej.
Potwierdza to eleganckie doświadczenie przeprowadzone przez Petera Zassenhausa z Uniwersytetu w St. Louis w USA. Metodą inżynierii genetycznej stworzył on mysz obdarzoną pewnym specyficznym defektem. Otóż w jej sercu, a ściślej w mitochondriach znajdujących się w komórkach serca, dochodziło do nieco częstszych mutacji niż zwykle. Różnica była niewielka - zaledwie jedna mutacja na jeden genom mitochondrialny, czyli na 16 tys. par zasad /”liter” w DNA/. A skutki? Były dramatyczne: myszy już w wieku młodzieńczym stawały się otyłe i nieruchliwe, a podczas swego niedługiego życia borykały się z poważną niewydolnością serca. Wniosek: nawet niewielkie nieprawidłowości w obrębie mitochondriów nasilają zmiany charakterystyczne dla procesu starzenia się.
Klonowanie. Zahamować starzenie się
Okazuje się, że molekularny zegar tykający w naszych telomerach można zatrzymać, a nawet nieco cofnąć jego wskazówki. Dowodem jest sześć cieląt, które przyszły na świat w laboratorium ACT w stanie Massachusetts.
Rzadko się zdarza, by jakaś publikacja w "Science" była opatrzona aż trzema komentarzami. I to tak entuzjastycznymi. Już pobieżna ich lektura utwierdza w przekonaniu, że to, czego dokonali specjaliści z amerykańskiej firmy Advanced Cell Technology, warte jest rozgłosu. Z trzech, co najmniej, powodów:
przywracają wiarę w klonowanie jako bezpieczną i wygodną metodę powielania poszczególnych tkanek, a nawet całych organizmów,
wyjaśniają jeden z mechanizmów starzenia się komórek,
wykazują, że wskazówki zegara biologicznego można cofać.
Telomer skraca życie
Po nadziejach, jakie rozpaliło pojawienie się przed kilku laty Dolly - pierwszego ssaka sklonowanego z dorosłego osobnika - twórcy najsłynniejszej owcy świata zafundowali entuzjastom "nowej, cudownej metody powielania" (bo tak wówczas pisano o klonowaniu) zimny prysznic. Na tyle zimny, by informacje o sklonowaniu kolejnych zwierząt przestały trafiać na czołówki gazet, a o samej metodzie zaczęto mówić, że "wiązano z nią nadmierne nadzieje". Przypomnijmy: niespełna rok temu okazało się, że Dolly urodziła się... stara. Kiedy specjaliści ze szkockiego Roslin Institute uważniej przyjrzeli się swojemu "dziełu", odkryli, że jej komórki są o sześć lat starsze niż ona sama. Dokładnie o tyle, ile wiosen liczył sobie pierwowzór Dolly - owca rasy Finn Dorset - w momencie kiedy pobierano od niej przeznaczoną do klonowania komórkę. - W ten sposób nie da się powielać w nieskończoność np. zwierząt hodowlanych - stwierdzili wówczas uczeni. - Najwyraźniej natura zabezpieczyła się przed takim "nieautoryzowanym" kopiowaniem. Chodzi o to, że klonowanie zostawia w komórkach defekt, który narasta z kopii na kopię. Szkoccy naukowcy odkryli go, mierząc długości telomerów. Chronią one końce chromosomów - nośników informacji genetycznej w komórce. Porównywane są często z metalowymi skuwkami na końcach sznurowadeł - bez nich chromosomy rozpadają się. Z każdym podziałem komórki telomery stają się jednak coraz krótsze, aż po określonej liczbie podziałów zupełnie znikają. Dochodzi do uszkodzenia chromosomów i śmierci komórki. A więc im komórka starsza, im więcej podziałów ma za sobą - tym mniej życia przed nią. Jeśli taka nieco zużyta komórka posłuży do utworzenia nowego organizmu, to już w dniu urodzin jego telomery są odpowiednio krótsze. Tak właśnie było z Dolly. A czy tak musi być z wszystkimi klonowanymi zwierzętami? Nie.
Cofanie komórkowego zegara
Okazuje się, że molekularny zegar tykający w naszych telomerach można zatrzymać, a nawet nieco cofnąć jego wskazówki. Jak? Tajemnica tkwi w odpowiednim przygotowaniu materiału genetycznego do klonowania. Dowodem jest sześć cieląt, które przyszły na świat w laboratorium ACT w stanie Massachusetts. Lilia, Żonkil, Krokus, Forsycja i Róża liczą sobie po siedem miesięcy, a Persefona - rok. Wszystkie powstały z komórek tkanki łącznej pobranych od 45-dniowego zarodka płci żeńskiej. Komórki hodowano na szalkach, aż osiągnęły 95 proc. typowej dla nich długości życia. Kiedy już niemal "stały nad grobem", pobrano z nich materiał genetyczny i przeniesiono do komórek jajowych innych krów. Nie licząc niewielkich kłopotów z oddychaniem (ustąpiły po upływie doby od narodzin) oraz nieco większych rozmiarów i wagi urodzeniowej (trzeba było zastosować cesarskie cięcie), wszystkie sklonowane jałówki rozwijają się prawidłowo. - Ale największą niespodziankę sprawiły nam telomery - wspomina Robert Lanza z ACT, współautor publikacji. - Kiedy zaczęliśmy je mierzyć, przecieraliśmy oczy ze zdumienia. Teoretycznie prawie nie powinno już ich być. A były. I to jakie! Co najmniej tak długie jak u poczętych w naturalny sposób cieląt, a w kilku przypadkach nawet dłuższe. A więc telomery nie muszą skracać się przy klonowaniu. Za każdym razem mogą się w pełni regenerować, a to oznacza, że kolejne kopie mogą być równie dobre jak oryginał. Mało tego, pod pewnymi względami mogą być nawet lepsze. Gdyby brać pod uwagę tylko długość telomerów, niektóre klony powinny żyć dłużej od swoich pierwowzorów. Chyba niechcący cofnęliśmy wskazówki ich biologicznego zegara poza punkt "zero".
Czy będziemy żyć wiecznie
Dlaczego Dolly urodziła się stara, a sześć jałówek nie? Jakim cudem u niektórych sklonowanych krów doszło do wydłużenia telomerów ponad normę? Czy klonowanie może działać jak eliksir życia? Tylko na pierwsze z tych pytań naukowcy potrafią udzielić w miarę satysfakcjonującej odpowiedzi, co do pozostałych - mogą jedynie spekulować. A i tak nie są pewni: "Czy Dolly zestarzała się, bo powstała z komórki dorosłego osobnika, a nie zarodka? A może w przeciwieństwie do krowich - owczym telomerom takie traktowanie po prostu nie służy?".
Łatwiej przychodzi im spekulowanie, jakich korzyści klonowanie - przywrócone do łask dzisiejszą publikacją - może przysporzyć lekarzom.
Przede wszystkim przełom w transplantologii - uważa dr Michael D. West z ATC. - Pacjentom będzie można wszczepiać narządy powstałe z ich własnych, sklonowanych uprzednio, komórek. Pomysł to nienowy, ale po ubiegłorocznej historii z Dolly idea tego typu autoprzeszczepów stanęła pod znakiem zapytania. A tak jest szansa na uporanie się z problemem braku narządów. W samych tylko Stanach Zjednoczonych kolejka oczekujących na przeszczep liczy już 64 tys. osób, a co 18 minut przybywa nowa. - Ogółem 16 milionów ludzi cierpi na choroby neurodegeneracyjne - jak parkinsonizm czy choroba Alzheimera. Co roku kolejne miliony zapadają na raka, osteoporozę, cukrzycę, choroby wątroby, nerek, serca i układu krążenia. To wszystko choroby związane z wiekiem - efekt starzenia się organizmu, umierania budujących go komórek. Ach, gdybyśmy nauczyli się oszukać tykający w nich zegar, cofać jego wskazówki... - rozmarza się prof. Leonard Hayflick z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. - Wtedy te choroby przestałyby być plagą. A specjaliści z ACT udowodnili, że jest to jednak możliwe.
Trwanie życia w latach 1950-2000
Lata |
Mężczyźni |
Kobiety |
|||||||||||
|
według wieku |
||||||||||||
|
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
75 |
|
1950 |
56,07 |
51,04 |
38,12 |
25,46 |
14,55 |
6,92 |
61,68 |
55,66 |
42,32 |
29,23 |
17,05 |
7,80 |
|
1955 |
60,82 |
53,34 |
39,73 |
26,48 |
15,09 |
7,24 |
66,19 |
57,76 |
43,68 |
30,02 |
17,46 |
8,13 |
|
1960 |
64,94 |
54,96 |
41,14 |
27,71 |
15,88 |
7,53 |
70,60 |
59,88 |
45,52 |
31,58 |
18,70 |
8,58 |
|
1965 |
66,58 |
55,48 |
41,52 |
28,05 |
16,05 |
7,68 |
72,40 |
60,64 |
46,13 |
32,05 |
19,04 |
8,77 |
|
1970 |
66,62 |
54,81 |
40,87 |
27,47 |
15,68 |
7,60 |
73,33 |
61,01 |
46,45 |
32,28 |
19,23 |
8,90 |
|
1975 |
67,02 |
54,50 |
40,58 |
27,27 |
15,72 |
7,24 |
74,26 |
61,32 |
46,73 |
32,50 |
19,43 |
8,72 |
|
1980 |
66,01 |
53,12 |
39,24 |
26,19 |
15,18 |
6,92 |
74,44 |
61,18 |
46,53 |
32,36 |
19,38 |
8,76 |
|
1985 |
66,50 |
53,26 |
39,21 |
26,04 |
15,14 |
7,04 |
74,81 |
61,31 |
46,65 |
32,46 |
19,49 |
8,98 |
|
1990 |
66,51 |
53,06 |
39,10 |
26,04 |
15,31 |
7,48 |
75,49 |
61,83 |
47,16 |
32,97 |
19,96 |
9,44 |
|
1995 |
67,62 |
53,92 |
39,81 |
26,68 |
15,84 |
7,92 |
76,39 |
62,56 |
47,87 |
33,61 |
20,52 |
9,73 |
|
1996 |
68,12 |
54,33 |
40,18 |
26,89 |
15,93 |
7,94 |
76,57 |
62,66 |
47,95 |
33,66 |
20,52 |
9,65 |
|
1997 |
68,45 |
54,46 |
40,35 |
27,10 |
16,13 |
8,15 |
76,99 |
62,94 |
48,23 |
33,91 |
20,80 |
9,87 |
|
1998 |
68,87 |
54,83 |
40,69 |
27,39 |
16,38 |
8,42 |
77,34 |
63,22 |
48,51 |
34,18 |
21,04 |
10,03 |
|
1999 |
68,83 |
54,76 |
40,62 |
27,31 |
16,29 |
8,32 |
77,49 |
63,31 |
48,60 |
34,26 |
21,13 |
10,09 |
|
2000 |
69,74 |
55,59 |
41,36 |
27,93 |
16,72 |
8,57 |
78,00 |
63,76 |
49,03 |
34,65 |
21,51 |
10,36 |
Czy naprawdę chcemy żyć po 100 lat i więcej?
Instynkt samozachowawczy i chęć życia są w człowieku bardzo silne. Gdyby zostały wynalezione leki przedłużające życie, to popyt na nie byłby ogromny. Trzeba jednak uświadomić sobie, że ważna jest jakość życia, a nie tylko jego długość. Wiedzieli o tym starożytni; grecki mit opowiada o bogini jutrzenki Eos, która poprosiła Zeusa o dar nieśmiertelności dla swego ukochanego, Titanosa. Zapomniała jednak poprosić o dar wiecznej młodości i nieszczęsny Titanos zestarzał się, nie mogąc umrzeć, aż wreszcie litościwy Zeus zamienił go w świerszcza.
Znalezienie leków polepszających jakość życia w jego końcowej fazie jest ważniejszym zadaniem niż przedłużanie życia za wszelką cenę.
OTĘPIENIE (DEMENCJA)
WSTĘP
W ostatnich dekadach, wraz z postępem medycyny obserwuje się wyraźny wzrost populacji ludzi w podeszłym wieku (względne starzenie się społeczeństwa) oraz ogólne wydłużenie życia ludności krajów rozwiniętych. Zjawiska te pociągają za sobą zwiększenie częstości występowania problemów zdrowotnych charakterystycznych dla tego wieku, wśród których szczególne miejsce zajmują zespoły otępienne. Obecnie w samych Stanach Zjednoczonych z powodu otępienia cierpi około 4 mln ludzi. Przewiduje się, że kiedy około 2025 roku dojdzie do podwojenia liczebności ludzi starych, liczba osób cierpiących na otępienie podniesie się do 8 mln.
DEFINICJA
Otępieniem (zespołem otępiennym) nazywamy zespół objawów spowodowany chorobą, zwykle o charakterze przewlekłym lub postępującym, w którym dochodzi do zaburzenia przynajmniej dwóch z wyższych funkcji korowych (poznawczych). Owe funkcje poznawcze ulegające upośledzeniu to: pamięć (jej upośledzenie jest warunkiem rozpoznania choroby), inteligencja, zdolność do myślenia abstrakcyjnego i uczenia się, funkcje językowe, liczenie, zdolność do oceniania i dokonywania wyboru. Powyższym deficytom mogą towarzyszyć tzw. ogniskowe zaburzenia czynności kory mózgowej, w tym: zaburzenia mowy (afazja), niemożność prawidłowej identyfikacji przedmiotów (agnozja), a także inne zaburzenia neurologiczne, takie jak nietrzymanie moczu czy niedowłady. Istotne dla rozpoznania otępienia jest to, że świadomość (sensorium) chorego nie ulega zaburzeniu.
Podstawowym objawem otępienia jest zatem utrata pamięci, co dotyczy zarówno pamięci krótkotrwałej (niezdolność do uczenia się nowego materiału, która jako pierwsza ulega upośledzeniu) jak i długotrwałej (niezdolność do odtwarzania informacji znanych w przeszłości). Upośledzeniu funkcji poznawczych towarzyszy - a czasami nawet poprzedza - obniżenie kontroli nad reakcjami emocjonalnymi, zachowaniem i motywacją.
Warunkiem rozpoznania otępienia jest takie upośledzenie funkcji poznawczych, które zaburza wykonywanie zawodu i relacje społeczne. Zwykle - bardziej nasilone otępienie - zaburza również podstawowe czynności życiowe chorego: higienę osobistą, zdolność do samodzielnego ubierania się, mycia, czy jedzenia.
PODZIAŁ OTĘPIEŃ
Jest ściśle związany z przyczyną otępienia.
1. otępienie w chorobie Alzhaimera /najczęstsze/
2. otępienie naczyniowe /spowodowane chorobą naczyń mózgowych/
3. otępienie występujące w innych chorobach
a. dotyczących pierwotnie mózgu (choroby pierwotnie zwyrodnieniowe), takie jak m.in.:
- choroba Parkinsona,
- choroba Wilsona,
- pląsawica Huntigtona,
- choroba rozsianych ciał Levy'ego,
b. wtórnie dotyczących mózgu (układowych):
· zaburzenia metaboliczne (niedoczynność i nadczynność tarczycy, nadmiar wapnia we krwi - hiperkalcemia)
- niedobory witaminowe (zwłaszcza z grupy B: tiaminy, B12, oraz kwasu foliowego),
- choroby autoimmunologiczne, SM,
- neuroinfekcje, AIDS,
- guzy i urazy mózgu,
- inne.
ROZPOWSZECHNIENIE
Zespoły otępienne dotykają ludzi w podeszłym wieku. Otępienie stwierdza się u około 5% ludzi powyżej 65 r. ż. i u 20% po 80 r. ż. Ogółem liczba chorych w populacji kształtuje się na około 10%. Istotne jest to, że w 10% przypadków otępienie jest odwracalne (np. w wypadku otępień wtórnych spowodowanych zaburzeniami metabolicznymi), a jedna czwarta pacjentów z otępieniem cierpi na inne, często uleczalne choroby. Stąd tak ważna jest wczesna i dokładna diagnostyka w razie wystąpienia objawów sugerujących to zaburzenie.
Najczęstszym typem otępienia jest choroba Alzheimera, stanowiąca 50% wszystkich demencji. Szacuje się, że choruje na nią około 200 tys. Polaków. Na drugim miejscu wymienia się otępienie naczyniowe powodujące 13% wszystkich zachorowań. Otępienie o przyczynie mieszanej (obie powyższe choroby występujące równocześnie) stanowi około 25% przypadków demencji. Wśród innych przyczyn, dość dużo ostatnio mówi się o chorobie rozsianych ciał Levy'ego oraz zwyrodnieniu czołowo-skroniowym. Wydaje się, że rozpowszechnienie tych zaburzeń jest prawdopodobnie dużo większe niż myślano jeszcze niedawno (rozbieżność ta wynika w znacznej mierze z trudności w odróżnieniu od choroby Alzheimera).
PRZEBIEG I ROKOWANIE
Około 10% otępień można odwrócić (np. spowodowane niedoborem witamin), w tych wypadkach decydująca jest szybkość podjętej diagnostyki i leczenia.
Niestety w chorobach pierwotnie degeneracyjnych mózgu (w tym w chorobie Alzheimera) nie znamy póki co leczenia przyczynowego. W takich przypadkach choroby nie można całkowicie wyleczyć, można natomiast spowolnić jej przebieg. Choroba ma charakter postępujący, prowadząc do stopniowej inwalidyzacji chorego i zgonu.
LECZENIE
Wobec niemożności leczenia przyczynowego, stosuje się głównie leczenie objawowe. Niezwykle istotna jest również aktywizacja chorych i stymulowanie zarówno do wysiłków fizycznych jak i umysłowych. Ponadto dbanie o właściwą dietę, w tym dostarczanie witamin, odpowiedniej ilości płynów i soli mineralnych.
Choroba Alzheimera
Opis 51-letniej chorej Augusty D. przedstawiony przez Aloisa Alzheimera w 1906 r.
"Traktowała swojego lekarza jako gościa, usprawiedliwiając się, że nie skończyła jeszcze pracy. Po chwili głośno krzyczała, że chce on zranić ją nożem. Wzburzona wyrzucała go z pokoju w obawie, że chce ją skrzywdzić. Rozrzucała pościel, wzywała męża i córkę oraz ujawniała halucynacje wzrokowe. Godzinami krzyczała potwornym głosem". Pacjentka zmarła cztery i pół roku później. Przed śmiercią: "...stała się całkowicie apatyczna, kładła się do łóżka w ubraniu, nie przestrzegała higieny osobistej. W końcu zaległa w łóżku ze skrzyżowanymi nogami, nie trzymała moczu i miała odleżyny."
Co to jest choroba Alzheimera
Choroba Alzheimera (chA) jest schorzeniem, które można rozpoznać, że stuprocentową pewnością tylko wtedy, kiedy charakteryzuje się dwoma cechami:
1. w badaniu klinicznym stwierdza się otępienie,
2. w mózgu obecne są amyloidowe blaszki starcze i neurony z cechami zwyrodnienia neurofibrylarnego.
Przyczyny choroby Alzheimera
Choroba Alzheimera jest spowodowana przez odkładanie się w mózgu substancji zwanej amyloidem. Tworzy on ogniskowe skupiska - blaszki starcze, albo występuje w postaci rozlanej, lub także niekiedy pojawia się w ścianie naczyń mózgowych. W skład blaszki starczej poza amyloidem wchodzą inne białka i komórki gleju. Jednym z białek towarzyszących amyloidowi w blaszce jest apolipoproteina E. Wiemy już bardzo wiele na temat przyczyn obecności nierozpuszczalnych złogów amyloidu w mózgu.
Ciągle jednak wiedza ta nie jest pełna ani ostateczna: Poza skupiskami amyloidu w mózgu bardzo ważną rolę odgrywa, współwystępująca z nim, degeneracja neuronów, zwana zwyrodnieniem neurofibrylarnym. W komórce nerwowej pojawiają się patologiczne białka o szczególnej budowie strukturalnej. Obecność tych struktur początkowo utrudnia pracę neuronu, a w końcu powoduje jego rozpad. Ubytek liczby neuronów makroskopowo przejawia się zanikiem mózgu, widocznym w badaniach neuroobrazowania takich jak: tomografia komputerowa albo tomografia rezonansu magnetycznego. Zanik neuronów powoduje także obniżenie zawartości w mózgu produkowanych przez komórkę nerwową substancji przekaźnikowych (transmiterów). W procesach pamięci najważniejszą rolę odgrywa acetylocholina. Spadek stężenia acetylocholiny w mózgu jest jednym z objawów chA. Podawanie leków podwyższających jej poziom acetylocholiny powinno więc poprawić stan chorego w pierwszej fazie choroby.
Poza opisanym zwyrodnieniem neurofibrylarnym poznano wiele innych przyczyn śmierci komórki nerwowej w chorobie Alzheimera. Jedną z nich jest działanie toksyczne amyloidu obecnego w mózgu, bezpośrednio na neuron. Obecność amyloidu w mózgu wtórnie powoduje także aktywację komórek glejowych (astrogleju i mikrogleju). Pobudzony mikroglej jest źródłem substancji powodującej rozpad błony komórkowej - cytokin, wolnych rodników, tlenku azotu. W mózgu mikroglej odpowiada za toczące się w jego obrębie procesy zapalne. Im więcej amyloidowych blaszek starczych tym więcej komórek mikrogleju wchodzących w ich skład i tym więcej produkowanych przez nie szkodliwych substancji. Z drugiej strony wiadomo, że niektóre cytokiny stymulują produkcję amyloidu. Na tej podstawie tłumaczy się korzystny wpływ leków przeciwzapalnych u osób z chorobą Alzheimera. Niwelują one działanie mikrogleju. Teoria tzw. "zapalna" od niedawna stała się podstawą produkcji nowego leku dla osób z chorobą Alzheimera. Inne Ieki będące wymiataczami wolnych rodników również wydają się wpływać na wolniejszy rozpad komórki nerwowej.
Niedawno zwrócono uwagę na prawdopodobne pozytywne, ochronne oddziaływanie estrogenu na komórkę nerwową. Badania epidemiologiczne wykazały, że kobiety leczone substytucyjnie estrogenem w okresie przekwitania rzadziej chorują na chorobę Alzheimera, a jeżeli chorują przebieg choroby jest łagodniejszy. Pewna liczba neuronów ginie także w mechanizmie zaprogramowanej śmierci komórki - apoptozie. Istotą procesów patologicznych w chorobie Alzheimera są więc: obecność amyloidu a także patologicznych białek wewnątrz neuronu i zanik komórki nerwowej wraz z jej połączeniami i transmiterami przez nią produkowanymi - przede wszystkim acetylocholiny. W 85% przypadki chA to zachorowania sporadyczne. Nic nie wiadomo do tej pory o genetycznych przyczynach ich powstawania. Pozostałe 15% jest uwarunkowane genetycznie. Wiadomo, że gen odpowiedzialny za produkcję amyloidu znajduje się na chromosomie 21 i znane są już częściowo mutacje w jego obrębie. Koduje on w istocie znacznie dłuższe białko, liczące około 700 aminokwasów, zwane białkiem prekursorowym dla amyloidu. W mózgu odkłada się tylko 39-44-aminokwasowy fragment prekursora - beta-amyloid. Od momentu, kiedy pojawia się on w tkance, ma szczególną budowę strukturalną, która powoduje, że nie można go już z mózgu usunąć, nie jest już "rozpuszczalny". Inne dwa chromosomy, które zawierają geny odpowiadające za produkcję persenilin (białek co prawda nie będących amyloidem, a tylko biorących udział w jego odkładaniu się w mózgu) - to chromosomy 14 i 1. Późna postać choroby (to znaczy taka, która zaczyna się po 75 roku życia), najprawdopodobniej związana jest z patologią nie poznanego jeszcze białka kodowanego na chromosomie 12. Na chromosomie 19 natomiast znajduje się gen odpowiedzialny za syntezę apolipoproteiny E. Białko to występuje w trzech izoformach oznaczonych cyframi: 2, 3 i 4. Wiadomo, że izoforma 4 najczęściej pojawia się u chorych z chA, a izoforma 2 najrzadziej. Posiadanie więc genów 4/4 (dla obojga rodziców) jest jedynym, poza wiekiem, potwierdzonym naukowo czynnikiem ryzyka dla choroby Alzheimera. Podsumowując w tym miejscu - należy podkreślić, że choroba Alzheimera jest schorzeniem spowodowanym przez liczne zazębiające się ze sobą mechanizmy patologiczne. Poznawane są one coraz głębiej, ale nie są one jeszcze całkowicie jasne. Dlatego nie ma leku, który by mógł wyleczyć chorego, ani takiego, który zapobiegłby zanikowi neuronów już od początku tego procesu. Istnieją leki wpływające na niektóre znane patologiczne zjawiska towarzyszące amyloidozie mózgu.
Jak często występuje choroba Alzheimera?
U 50-70% osób przyczyną otępienia jest choroba Alzheimera...
Przewiduje się, że do 2000 roku na całym świecie liczba osób z otępieniem osiągnie wartość 18 milionów. Szacuje się, że 2/3 spośród nich to osoby cierpiące z powodu choroby Alzheimera.
U blisko 4 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych rozpoznano chorobę Alzheimera. Z badań przeprowadzonych w 1993 roku wynika, że 19 milionów Amerykanów przyznało, że w ich rodzinie jest osoba chora na chorobę Alzheimera; 37 milionów podało, że zna kogoś, kto cierpi na tę chorobę. Przewiduje się, że 14 milionów Amerykanów będzie chorowało na chorobę Alzheimera do połowy XXI wieku.
Szacunkowe dane wykazują, że w Wielkiej Brytanii z powodu otępienia cierpi około 650.000 osób. 50-60% spośród nich ma chorobę Alzheimera.
We Francji ponad 300.000 osób ma rozpoznaną chorobę Alzheimera.
We Włoszech chorobę Alzheimera ma blisko 500.000 osób.
Wg szacunkowych danych w Indiach na chorobę Alzheimera choruje ponad 3 miliony osób.
W przybliżeniu 1 osoba na 20 powyżej 65 roku życia ma objawy choroby Alzheimera. Ten stosunek zmniejsza się w odniesieniu do młodszej populacji - mniej niż u 1 osoby na 1000 osób w przedziale wiekowym poniżej 65 roku życia rozpoznano chorobę Alzheimera.
Czy najnowsze osiągnięcia medycyny mogą stać się nadzieją na całkowite powstrzymanie choroby Alzheimera?
Jedną z najnowszych propozycji jest metoda nazwana "szczepionką na Alzheimera". Budzi ona wielkie nadzieje, choć trzeba zachować pewien stopień sceptycyzmu. Metoda opracowana i zastosowana (eksperymentalnie) na myszach opiera się na kilku założeniach, z których każde może być (i jest!) przedmiotem krytyki. Przede wszystkim autorzy (z szefem grupy Dale Schenk'iem na czele) metody przyjęli założenie, że znany jest nam mechanizm powstawania objawów choroby Alzheimera. Mechanizm ów ma polegać na odkładaniu się w mózgu nieprawidłowego, nierozpuszczalnego i uszkadzającego komórki nerwowe białka zwanego beta-amyloidem, a opracowana metoda ma prowadzić do rozpuszczania się jego złogów. Zasada leczenia jest podobna do szczepienia przeciw chorobom zakaźnym. W wielkim skrócie, w przypadku szczepień ochronnych podaje się niewielką dawkę osłabionych bądź martwych wirusów czy bakterii, a organizm wytwarza odporność na chorobę poprzez uruchomienie mechanizmów immunologicznych.
W szczepionce Schenka podawano podskórnie myszom niewielką dawkę amyloidu beta a organizm, poprzez mechanizmy immunologiczne, usuwał złogi amyloidu w mózgach gryzoni. Dotyczyło to szczególnych szczepów myszy, zmodyfikowanych genetycznie, tak aby w ich mózgach dochodziło do odkładania się beta-amyloidu, tak jak u ludzi chorych na chorobę Alzheimera. Co więcej, szczepionka Schenka nie tylko "leczyła" "eksperymentalną chorobę Alzheimera" u myszy, ale także zapobiegała jej rozwinięciu o ile podano ją genetycznie zmodyfikowanym mysim niemowlętom. A zatem na genetycznym modelu zwierzęcym choroby Alzheimera wykazano skuteczność tej metody zarówno jako leczenia jak i zapobiegania chorobie.
Na zakończonym niedawno Światowym Kongresie Alzheiemerowskim w Waszyngtonie poinformowano o rozpoczęciu badań na ludziach, co wzbudza ogromne emocje entuzjastów, ale też niepokój sceptyków. Ci ostatni "studzą" gorące głowy wskazując na liczne niedoskonałości projektu szczepionki. Niepowodzenie (jak dotąd) podobnych projektów w przypadku nowotworów nakazuje zachować daleko idącą ostrożność. Warto też podkreślić, że jeśli nawet okaże się być przełomowo skuteczną metodą, to wdrożenie jej do praktyki medycznej zajmie jeszcze wiele lat.