Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Measuring Metabolism Can Predict the Progress of Alzheimer's with 90% Accuracy

08.11.2012
Metabolic studies could lead to new therapies, says a TAU researcher
When it comes to Alzheimer's disease, scientists usually — and understandably — look to the brain as their first center of attention. Now researchers at Tel Aviv University say that early clues regarding the progression of the disease can be found in the brain's metabolism.

In very early stages of the disease, before any symptoms appear, metabolic processes are already beginning to change in the brain, says PhD candidate Shiri Stempler of TAU's Sackler Faculty of Medicine. Working with Profs. Eytan Ruppin and Lior Wolf of TAU's Blavatnik School of Computer Science, Stempler has developed predictor models that use metabolic information to pinpoint the progression of Alzheimer's. These models were 90 percent accurate in predicting the stage of the disease.

Published in the journal Neurobiology of Aging, the research is the first step towards identifying biomarkers that may ensure better detection and analysis of the disease at an early stage, all with a simple blood test. It could also lead to novel therapies. "We hope that by studying metabolism, and the alterations to metabolism that occur in the very early stages of the disease, we can find new therapeutic strategies," adds Stempler.

Interrupting a regulated process

Metabolism describes a set of chemical reactions in cells which sustain life by controlling processes such as growth and reproduction. It is also responsible for providing energy to the body. To delve deeper into the connection between metabolism, brain functioning, and Alzheimer's disease, the researchers used data collected from the hippocampus region of the brain. Controlling memory and learning, this region of the brain is damaged as Alzheimer's progresses.

Based on the number of metabolic genes found in the neurons and surrounding tissue, they built a predictive model which relates abnormalities in these genes to the progression of the disease. Out of almost 1500 genes, the researchers were able to select 50 genes that were the most predictive of Alzheimer's, says Stempler, noting that in Alzheimer's patients these genes are either over or under expressed, meaning that there are either too many or too few.

When they compared the findings from these 50 genes among Alzheimer's patients, healthy patients, and primates (including chimpanzees and rhesus monkeys), the researchers discovered that in all but the Alzheimer's group, the number of the specific genes was tightly limited, with little difference in their number between individuals among each of the species, she explains. This implies that these genes are significant to normal brain functioning, and their strict regulation in healthy patients is compromised by Alzheimer's disease.

Exploring new pathways

Whether metabolic changes are a cause of the disease or merely a symptom remains a topic for future study. But the discovery of this connection is encouraging. "The correlation between metabolic gene expression and cognitive score in Alzheimer's patients is even higher than the correlation we see in medical literature between beta amyloid plaques – found in deposits in the brains of Alzheimer's patients — and cognitive score, pointing to a strong association between cognitive decline and an altered metabolism," Stempler says.

Next the researchers will try to identify biomarkers in the blood that are associated with these metabolic changes. They may lead to detection and information about the disease's progression with an easy and non-invasive blood test. And as their work advances, Stempler hopes to develop therapeutic strategies that are based around these alterations in the metabolic network to help Alzheimer's patients, such as medications that can re-introduce strict regulation over gene expression. They believe that the research is a promising direction for Alzheimer's research.

George Hunka | EurekAlert!
Further information:
http://www.aftau.org

More articles from Health and Medicine:

nachricht Researchers release the brakes on the immune system
18.10.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Norovirus evades immune system by hiding out in rare gut cells
12.10.2017 | University of Pennsylvania School of Medicine

All articles from Health and Medicine >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise