¿Cuáles son los mejores genes para un proyecto de investigación de Alzheimer?

Todos los genes identificados en las respuestas de este hilo son potencialmente buenos objetivos para estudiar el Alzheimer. Sin embargo, un gen = una enfermedad (y una molécula = una enfermedad) raramente es el caso de enfermedades complejas que involucran neurodegeneración (como la EA).

Puntos importantes:
* El Alzheimer es uno de los tipos más comunes de demencia.
* Hay varios tipos principales de Alzheimer, que pueden dividirse de forma desgarbada en familiares y esporádicos .
* Mutaciones específicas en 3 genes: APP (proteína precursora de amiloide) y las presenilinas, PSEN1 y 2 son causas bien conocidas de AD familiar . Las mutaciones específicas en cualquiera de esos 3 genes casi siempre conducen a AD. Sin embargo,
estas mutaciones son raras y representan un porcentaje muy pequeño del total de casos de EA.
* Un gran porcentaje de casos de EA, sin embargo, son esporádicos , que en realidad es una bolsa de sorpresas para cualquier forma de la enfermedad (que es la mayoría), donde no se ve una mutación genética en APP / PSEN1 / PSEN2, o no hay antecedentes familiares de AD.
* Un porcentaje (la literatura informa estimaciones del 40-60%) de los casos de EA de inicio tardío están fuertemente asociados con una variante particular del gen para la apolipoproteína E (involucrada en el transporte de lipoproteínas), APOEe4. Los pacientes que portan copias múltiples del alelo APOEe4 tienen un riesgo mucho mayor de desarrollar AD.
* Recientemente, los estudios de asociación de todo el genoma, que investigan el genoma humano para grupos de genes / alelos / variantes / polimorfismos, han identificado una nueva sopa de letras de posibles variantes genéticas y génicas para la EA. Aquí hay una revisión reciente del “análisis genético de fenotipos cuantitativos en AD y MCI”. También puede consultar la Tabla 2 de esta revisión, para obtener una lista de loci genéticos o conjuntos de genes en los que las variaciones específicas se asociaron significativamente con la EA. (los dos enlaces anteriores están a disposición de los manuscritos disponibles públicamente).
* Incluso más recientemente, los estudios de marcadores epigenéticos (cambios relacionados con la metilación / desmetilación de nucleótidos específicos) también se han estudiado en relación con la EA.
* Los médicos y científicos no pueden diagnosticar definitivamente AD hasta la muerte. Hay pruebas de sangre, imágenes y otras pruebas clínicas que tienen diversos grados de éxito en la eliminación de todas las demás formas de demencia, pero AD, pero hasta ahora, nada ha igualado la precisión del examen patológico post mortem. Así que los científicos que estudian AD también están estudiando los procesos que conducen a la demencia , relacionados con AD y no relacionados con AD.

La imagen de AD que emerge de la literatura es la de un proceso complejo que involucra una interacción de factores genéticos + medioambientales + modificadores de riesgo (por ejemplo, enfermedad vascular y trauma craneal, entre otros). Si eres un estudiante graduado en un laboratorio establecido, una fuente mucho mejor para los puntos de partida son tus colegas investigadores o asistir a algunos seminarios / charlas. Si está escribiendo una monografía o una revisión de literatura, entonces puede comenzar primero leyendo una fuente exhaustiva como variantes genéticas en la enfermedad de Alzheimer o la enfermedad de Alzheimer: avances en genética, biología molecular y celular. Ambos libros entran en detalles sobre casi cada molécula, proteína, gen y vía implicados, investigados o vagamente relacionados con AD (si estás en una universidad, es probable que tengas acceso a ambos libros en línea o a través de tu biblioteca).

Lea a continuación para obtener una respuesta más detallada:


Los genes codifican proteínas que constituyen rutas biológicas que pueden interactuar para formar redes. Las redes biológicas involucradas en AD incluyen el procesamiento de amiloide y tau (los 2 principales signos patológicos de la enfermedad), la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo, la inflamación, la metilación del ADN, entre otros. Puede obtener una idea de la complejidad de estas vías buscando en la base de datos KEGG PATHWAY “Alzheimer”. Y si eso no es lo suficientemente complejo, todos los elementos en estas vías podrían modificarse mediante cambios epigenéticos (la figura a continuación tomada de aquí), como se muestra a continuación:
La figura anterior incluye la mayoría de los procesos discutidos en las otras respuestas, y puede ver que todos pueden interactuar y afectarse entre sí. La figura esencialmente trata de crear un modelo donde todos estos procesos múltiples convergen eventualmente para conducir a las neuronas dañadas.

La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad compleja, y probablemente nunca se explique completamente por un solo gen, molécula o vía . Sin embargo, podemos utilizar la genética como punto de partida para construir redes biológicas, que es el enfoque adoptado por numerosos grupos de investigación: comience con un gen candidato, descubra de qué vía / red forma parte y luego observe el genoma completo para cambios / alteraciones a esta vía. Al mismo tiempo, otros investigadores están trabajando desde el nivel de circuitos cerebrales afectados en AD y trabajando desde allí. Estos dos enfoques se pueden fusionar mediante el uso de la genética y la imagen en paralelo, como se resume en esta figura (fuente):

Entonces, una forma “novedosa” de abordar la DA es no enfocarse en ningún gen / proteína / proceso, sino trabajar a partir de la riqueza de datos existentes en la literatura para construir un modelo de la red de procesos que se relaciona con la enfermedad. progresión. Al final, podemos encontrar que la enfermedad de Alzheimer es una enfermedad multifactorial, posiblemente incluso con múltiples subgrupos clínicos distintos. La enfermedad de Alzheimer, un trastorno multifactorial que busca terapias múltiples.

Los genes son el lugar equivocado para mirar. El proceso epigenético es mucho mejor, y el proceso metabólico sería mejor que eso. Los genes ApoE se han relacionado bien con el riesgo de Alzheimer, pero el efecto es comparativamente pequeño (hay portadores de alto riesgo sin enfermedad de Alzheimer y portadores de bajo riesgo con enfermedad de Alzheimer).

Se puede hacer una observación similar sobre la influencia del mercurio. En una enfermedad en la que el mercurio es el agente inhibidor de la enzima específico, ¿por qué comer pescado, una fuente dietética de mercurio, se correlaciona con un menor riesgo de Alzheimer? ¿Y por qué los niveles sanguíneos de mercurio no están bien correlacionados con la incidencia de Alzheimer? Las respuestas son (1) porque la inflamación juega un papel más importante en el proceso de Alzheimer que la ingesta de mercurio, y (2) porque los niveles de mercurio no se correlacionan bien con la toxicidad del mercurio (es decir, solo el mercurio “suelto” inhibe las enzimas asociadas con el Alzheimer enfermedad). En otras palabras, es 90% sobre el sistema de desintoxicación de mercurio del cuerpo y solo 10% sobre los niveles de mercurio.

Hay personas con una carga corporal baja de mercurio que tienen demencia completa, y otras personas con una carga corporal muy alta de mercurio que son completamente funcionales cognitivamente.

La relación determinante está basada en glutatión. Siempre que los niveles de glutatión sean suficientes para mantener el mercurio unido al sulfhidrilo (grupo SH) en glutatión (GSH o G-SH), el mercurio no interfiere con los grupos sulfhidrilo funcionales de las enzimas que se inhiben en la enfermedad de Alzheimer. GS-Hg-SG (mercurio unido al glutatión) tiene un orden de toxicidad bajo. Para darle un ejemplo muy gráfico, considere la miocardiopatía dilatada idiopática, una afección en la que la toxicidad por mercurio en el músculo cardíaco causa la muerte repentinamente en adolescentes aparentemente sanos. En esta condición, los niveles de mercurio son cien veces más altos de lo que normalmente causaría síntomas. Un niño de 17 años murió con niveles de mercurio cercanos al 0.1% del peso húmedo del corazón. ¡¡¡Peso mojado!!! Pero debido a que estamos hablando de un hombre con alto contenido de testosterona en la plenitud de su metabolismo, su capacidad para sintetizar glutatión y mantener reducido su glutatión (no oxidado) fue mucho más allá de lo normal.

Entonces, si considera que todas (hasta ahora) las enzimas que se sabe que son sustancialmente inhibidas en la enfermedad de Alzheimer (aproximadamente del 50% al 95% de inhibición) tienen grupos sulfhidrilo en sus sitios activos, y que ninguna (hasta ahora) de las enzimas que están mínimamente inhibidos tienen grupos sulfhidrilo en sus sitios activos, la respuesta a su pregunta debería cambiar a genes e influencias epigenéticas que afectan (1) el control redox (NADH, NADPH, glutatión, ascorbato), (2) actividad mitocondrial (la fuente primaria para NADH, ATP y GTP), (3) actividad inmune (influencia inflamatoria, respuesta de citocinas, presentación de antígenos en el intestino), (4) hormonas metabólicamente moduladoras (tiroides, progesterona, estrógenos, cortisol, vitamina D, testosterona, dihidrotestosterona), (5) proteínas de choque térmico y mecanismos de regulación térmica, (6) ADN que regula los SNP (p. Ej., MTHFR), (7) vías de azufre (CBS, molibdeno, ???), etc., etc.

Pero, en última instancia, creo que la mayor influencia se encontrará en la dieta y el estilo de vida. No importa qué SNP genéticos no letales estén presentes, sus riesgos asociados se superarán fácilmente mediante la dieta, la nutrición y la optimización del estilo de vida. No importa qué factores epigenéticos comunes estuvieron en juego durante la concepción, el desarrollo, la infancia, la infancia y la pubertad, serán fácilmente superados por las modificaciones dietéticas, nutricionales y de estilo de vida. Incluso los problemas de alergia y de memoria de antígenos (hipersensibilidades retardadas que involucran anticuerpos IgG, IgA e IgM), patrones de respuesta de citoquinas y desequilibrios TH1 / TH2 pueden alterarse mediante cambios en la dieta y el estilo de vida.

Creo que en 20 años la enfermedad de Alzheimer se considerará fácilmente reversible.

2 de febrero actualización:

Aquí hay un diagrama de flujo que ilustra sobre lo que estoy escribiendo arriba:


Los colores magenta son los factores de la enfermedad de Alzheimer. A la izquierda está el equilibrio mercurio-glutatión, que es la influencia aguda más temprana. Cuando el cerebro pierde el control del ciclo redox del glutatión (GSSG >> GSH), el mercurio “se filtra” de su compartimiento de desintoxicación (GS-Hg-SG) y se une a otros sitios sulfhidrilo en la célula. Ejemplos de puntos de pivote basados ​​en sulfhidrilo metabólicos críticos son (siga las flechas magenta discontinuas) (1) lipoato reducido (en los complejos de deshidrogenasa del ciclo de Krebs, que afectan a ATP, GTP y NADH), (2) las cinasas y fosfatasas de el ciclo de fosforilación, que desestabiliza, finalmente se congela en el estado hiperfosforilado (se acumula proteína tau sobre fosforilada), (3) el sitio de unión a GTP de beta-tubulina, que deteriora la integridad de los microtúbulos (inhibe el transporte de material hacia los axones y las dendritas) .

Estos son los primeros dominós que caen en la cascada del Alzheimer. Por “caída” me refiero a la transición de un estado biestable desde su estado “ascendente” antientrópico a su estado “descendente” entrópico. Las influencias más tempranas de la dieta, metabolismo, inflamación, exposición al mercurio, pH, redox, genética ApoE, isoformas proteicas, hidratación, circulación, combustible, oxígeno, carga de metales pesados, procesos de radicales libres, defensas antioxidantes, etc. simplemente están “inclinando la mesa “para desestabilizar el dominó”.

El resto de la explicación la dejaré en los videos de YouTube.

La suposición de esta pregunta es que el problema es genético y no ambiental. Esa es una gran suposición que tiene muy poca evidencia que lo respalde.

Luego está el problema de la interacción de los genes. El gen A puede estar relacionado con el Alzheimer, pero solo en ausencia de Gene B.

Por otra parte, el gen A solo puede desencadenar la enfermedad de Alzheimer en presencia del factor ambiental B.

La investigación actual dista de ser concluyente y se reduce a las discusiones sobre la significación estadística.

Sin embargo, una vez dicho esto, si puede tener incluso un poco más de sentido y darle un poco más de orden a esa investigación, le hará un gran servicio a la humanidad.

Así que adelante, Tiger.

Gracias por el A2A, John y yo les deseamos todo el éxito posible

La curcumina es uno de los primeros compuestos que mostraron efectos neuroprotectores en pacientes con Alzheimer. El compuesto es un dado e incluso permite el diagnóstico porque se une a las placas de APP visibles en la retina. Sería bueno entender si el efecto de Curcumin está en las placas directamente o si hay un efecto genético que el compuesto tiene, afectando indirectamente a AD.

Como se ha mencionado, el gen APOE (apolipoproteína E) desempeña un papel importante, de alguna manera, de alguna manera, todavía no estamos seguros de cómo hacerlo, por lo que sería útil saber todo el asunto. De lo contrario, acepto que los genes BDNF son una opción viable para el estudio. Los polimorfismos del gen BDNF están asociados con la enfermedad de Alzheimer-rel …

Estoy en desacuerdo con el estilo de vida y los cambios en la dieta son tan importantes en las posibilidades de desarrollar Alzheimer; demencia, seguro, pero no necesariamente la enfermedad de Alzheimer, porque la forma más frecuente de demencia es mixta y tiene importantes indicaciones de problemas cardíacos y pulmonares. Pero las monjas desarrollan Alzheimer, los granjeros desarrollan Alzheimer, figuras del deporte, políticos, maestros, atletas, nutricionistas, hasta el momento, CUALQUIER tipo de estilo de vida puede desarrollar Alzheimer y opciones de vida realmente pobres: obesidad, diabetes, fumar, criminales, perezosos, tipo A de alto estrés, no son más o menos aptos para desarrollar Alzheimer que cualquier otro.

Creo que puede estar relacionado con factores ambientales y genética, pero la combinación es muy, muy, muy superior a mi grado de pago.

Buena suerte, alégrate si lo encuentras.