Anzeige
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 | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.aftau.org
Weitere Berichte zu: accuracy > Alzheimer > blood test > brain function > chemical reaction > early stage > metabolic changes > metabolic process > metabolism > specific gene > therapeutic strategies
Primärversorgung: Erstanlaufstelle im Gesundheitssystem stärken
17.05.2013 | European Health Forum Gastein
Primary care: strengthening the health system's first port of call
17.05.2013 | European Health Forum Gastein
Supraleitungssensoren der PTB ermöglichen hochempfindliche Messungen der magnetischen Kernresonanz dünner Helium-3-Schichten - aktuelle Veröffentlichung in Science
Tieftemperatur-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben mit ihren SQUIDs dazu beigetragen, dass die magnetischen Momente von Atomen des seltenen Isotopes 3He (Helium-3) extrem empfindlich gemessen werden konnten. Mithilfe dieser Sensoren wurden hochempfindliche Kernresonanzspektrometer entwickelt, die jetzt tiefe Einblicke in den Zustand der Materie bei extrem tiefen Temperaturen lieferten.
Konkret sperrte ...
Gut 99 Prozent des gesamten Eises an Land ist in den riesigen Eisschilden der Antarktis und Grönlands gespeichert, nur knapp ein Prozent dagegen in Gletschern.
Die Schmelzwasser dieser Gletscher trugen im Zeitraum 2003 bis 2009 etwa genauso viel zum Anstieg des Meeresspiegels bei, wie die beiden Eisschilde: rund einen Drittel. Dies ist eines der Resultate einer internationalen Studie mit Beteiligung von UZH-Geographen.
Wieviel alle Gletscher zum Anstieg des Meeresspiegels beitragen, wurde noch nie so genau ...
Siemens hat das weltweit erste kabellose Ultraschallgerät vorgestellt. Der Schallkopf ist mit einer Hand gut bedienbar und überträgt das Ultraschallbild per Radiofrequenz auf den Bildschirm.
Das Fehlen der Kabel ist vor allem bei Operationen oder interventionellen Eingriffen von Vorteil, wo beispielsweise Nadeln mit Hilfe von Ultraschall visualisiert werden. Die Kabel am Schallkopf behindern die Person, die das Gerät bedient, und sie können trotz steriler Schutzhüllen ein Infektionsrisiko darstellen.
Das kabellose Acuson Freestyle arbeitet bis zu ...
Siemens will mit einem großen Touch-Display Bahnbetreibern helfen, Störungen besser zu bewältigen.
Das Display mit rund 1,50 Metern Diagonale veranschaulicht alle Daten und Fakten, um Entscheidungen treffen zu können. Herzstück der Lösung ist eine Software, die mit Hilfe mathematischer Optimierungsalgorithmen bisher entkoppelte Systeme wie Wartung oder Zugdisposition vernetzt.
Bisher reagieren einzelne Abteilungen von Bahnbetreibern weitgehend unabhängig auf Störfälle, weil sie über das ...
Forschern des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF und des Karlsruher Instituts für Technologie KIT ist es gelungen, 40 Gbit/s bei 240 GHz und über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen.
Mit ihrer jüngsten Demonstration haben sie einen neuen Weltrekord erzielt und knüpfen damit erstmals nahtlos an die Kapazität von Glasfaser an. Solche Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen.
Digital, mobil und ...
Anzeige
Anzeige

DNA-Variante beeinflusst Diabetesrisiko und Behandlungserfolg
17.05.2013 | Biowissenschaften Chemie
Aus zwei wird drei: In Deutschland kommt eine dritte Ringelnatter vor
17.05.2013 | Biowissenschaften Chemie
New method proposed for detecting gravitational waves from ends of universe
17.05.2013 | Physik Astronomie
Internationale Informatikkonferenz ICCS 2013
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten
Herausforderungen des demografischen Wandels
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten
Die 16 besten Nachwuchschemikerinnen und -chemiker Deutschlands treffen sich in Kiel
17.05.2013 | Veranstaltungsnachrichten