알츠하이머 연구를 5분 이상 따라온 사람이라면 전혀 놀랍지 않은 소식: 뇌 찌꺼기와 치매의 관계는 단순한 '플라크 = 나쁨' 공식보다 훨씬 복잡하다. VIB, KU 루벤, UK-DRI, 무나 테라퓨틱스로 구성된 연구팀(ERC 지원 포함)은 알츠하이머 뇌 변화가 결국 치매로 이어지는지를 결정하는 주요 생물학적 전환점을 확인했다.

인지 저하가 있거나 없는 노인, 그리고 인지적으로 건강한 백세인(100세 이상)의 기증 뇌 조직을 사용하여 연구팀은 질병 진행 및 저항성과 관련된 별개의 세포 프로그램과 면역 세포 상태를 발견했다. 네이처 메디신에 발표된 이 연구 결과는 뇌의 상주 면역 세포인 미세아교세포의 변화가 향후 알츠하이머 치료의 중요한 초점이 될 수 있음을 지적한다. "많은 파트너와 함께한 흥미로운 여정이었습니다,"라고 공동 선임 저자 중 한 명인 바트 드 스트루퍼 교수(VIB-KU 루벤 신경과학 센터, KU 루벤, ERC 수혜자)는 말한다. "전적으로 인간 기증 물질에 기반한 이 연구는 알츠하이머병에서 치매로의 진행에 대한 한 유형의 저항 메커니즘에 대한 통찰력을 제공합니다."

알츠하이머병은 전 세계 5500만 명 이상에게 영향을 미친다. 일반적으로 뇌에 아밀로이드-β 플라크와 타우 엉킴이 축적되는 것과 관련이 있다. 그러나 이러한 생물학적 징후가 항상 개인의 정신 상태와 일치하는 것은 아니다. 어떤 사람들은 상당한 양의 플라크와 엉킴을 축적하면서도 인지적으로 건강하게 유지된다. 이로 인해 과학자들은 단순히 병리학의 양을 측정하는 대신 뇌 세포가 이러한 비정상 단백질에 어떻게 반응하는지에 더 집중하게 되었다. 미세아교세포가 특히 중요해 보인다. 이 면역 세포는 뇌를 모니터링하고 보호하는 데 도움을 주지만, 알츠하이머가 진행됨에 따라 그 행동이 극적으로 변할 수 있다. 이러한 변화를 이해함으로써 연구자들은 일부 사람들이 왜 저항성을 유지하는지 설명하고 인지 저하를 예방하는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것이다.

새로운 연구 결과는 사람들이 하나 이상의 생물학적 경로를 통해 알츠하이머 관련 손상에 저항할 수 있음을 시사한다. 치매 환자, 치매가 없는 사람, 인지적으로 건강한 백세인(100세 이상)의 뇌 조직을 비교함으로써 연구자들은 질병의 영향으로부터 보호와 관련된 다양한 미세아교세포 반응을 확인했다. "뇌가 질병에 어떻게 저항하는지 더 잘 이해하면 신경퇴행과 치매를 예방하는 치료법으로 가는 새로운 길이 열릴 것입니다,"라고 공동 선임 저자 마크 피어스 교수(VIB-KU 루벤)는 덧붙인다.

저항성이 어떻게 발달하는지 조사하기 위해 연구팀은 개별 세포 수준에서 조직을 검사하는 두 가지 고급 방법(공간 전사체학 및 단일 세포 시퀀싱)을 결합했다. 이 기술을 통해 연구자들은 알츠하이머 진행의 다른 단계를 나타내는 것으로 보이는 6개의 별개 조직 영역을 식별할 수 있었다. 특히 중요한 전환은 아밀로이드-β 플라크가 지배하는 영역과 타우 병리 및 신경퇴행과 관련된 영역을 분리했다. 그 변화는 미세아교세포 행동의 주요 변화를 동반했다.

질병 과정의 초기 단계에서 미세아교세포는 아밀로이드 플라크와 관련된 염증 상태에 들어갔다. 후기 단계에서는 타우 병리와 동시에 나타나는 다른 항원 제시 상태로 이동했다. 항원 제시는 면역 세포가 분자 물질을 표시하여 면역 반응을 조정하는 과정이다. 이 경우, 그 변화는 알츠하이머 병리가 뇌 세포 손상과 치매로 계속 진행되는지를 결정하는 생물학적 전환점을 표시할 수 있다.

연구자들은 또한 저항성이 모든 사람에게 동일하게 보이지 않는다는 것을 발견했다. 아밀로이드 플라크가 발생했지만 치매가 없는 80대 노인은 초기 미세아교세포 반응을 보였다. 그러나 그들의 미세아교세포는 질병과 관련된 후기 면역 상태로 이동하지 않았다.