A kognitív hanyatlás kutyáknál is összefügg a béta-amiloid peptid agyi felhalmozódásával

A kognitív hanyatlás kutyáknál is összefügg a béta-amiloid peptid agyi felhalmozódásával

A kutyák segíthetnek az emberi demencia kutatásában

Magyar és amerikai kutatók szerint minél több jelét mutatja egy kutya a kognitív hanyatlásnak, annál magasabb az agyában az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó béta-amiloid 42 nevű peptid szintje. A vizsgálat alátámasztja, hogy a “kutyademencia” jól modellezi az emberi demencia számos kulcsfontosságú elemét.

A demencia az agy működésének hanyatlásával kapcsolatos tünetcsoport. A memória és a tanulási képesség elvesztésével, a gondolkodás és viselkedés megváltozásával, a napi feladatok elvégzésének romlásával jár. Az életkor előrehaladtával kialakulásának esélye egyre nő, 60 év felett az emberek 5-8%-a érintett. A demencia leggyakoribb oka az Alzheimer-kór, amelyre jelenleg  egyelőre nincs gyógymód. Az Alzheimer-kutatás egyik fő nehézsége, hogy nincsenek olyan állatmodellek, amelyekben az emberhez hasonlóan spontán (tehát mesterséges, laboratóriumi behatás nélkül) jelenik meg a betegség. A laboratóriumi modellek nem tükrözik  az emberek genetikai összetettségét  és az őket ért környezeti hatásokat  sem. A családi kutyák izgalmas új modellként jelentek meg az öregedéskutatás palettáján. Osztoznak a környezetünkön, hasonló kockázati tényezők hatnak rájuk, genetikailag változatosak és akár tízszer gyorsabban megöregednek, mint az ember. Ennél is jelentősebb, hogy a kutyák egy részénél spontán “demencia” alakul ki időskorban. “Amikor egy idős kutyánál csökkent tanulási képességet, fokozott szorongást, a normál alvási szokások megszűnését és céltalan járkálást tapasztalunk, felmerül a gyanú, hogy a kognitív hanyatlás jeleit látjuk.” – mondja Silvan Urfer, a Washingtoni Egyetem állatorvosa és kutatója, a GeroScience-ben megjelent tanulmány első szerzője. „Ez a betegség viszonylag megbízhatóan diagnosztizálható egy kérdőív segítségével. Az 50 pont feletti pontszám kognitív diszfunkcióra utal.”

Az Alzheimer-kór egyik molekuláris jellemzője a béta-amiloid (Aβ42 vagy Abeta-42) peptid lerakódása az agyban. Az Aβ42 peptid a kutyákban is előfordul. „Arra voltunk kíváncsiak, hogy az Aβ42 szintje kapcsolatban van-e a kutya kognitív állapotával és az életkorával. Laboratóriumunk Martin Darvassal együttműködve kifejlesztett egy új vizsgálatot az Aβ42 mérésére az agyban, valamint az agy-gerincvelői (cerebrospinális) folyadékban, de kezdetben nem jutottunk elegendő állati mintához ” – teszi hozzá Matt Kaeberlein, az amerikai Dog Aging Project egyik alapítója. Ezen a ponton fordultak az amerikai kutatók Kubinyi Enikőhöz, aki Czeibert Kálmán állatorvossal és Sára Sándor genetikussal közösen létrehozta 2017-ben a Kutya Agy és Szövetbankot az ELTE Etológia Tanszékén. “Kidolgoztunk egy donációs protokollt azoknak a kutyagazdáknak, akik az állatorvosukkal egyetértésben önként felajánlják kutatási célokra a természetes okokból vagy állatorvosilag indokolt eutanázia után elhunyt kutyájuk testét.” – mondja Kubinyi. A magyar kutatók speciális mélyfagyasztókban tárolják a különféle szövetmintákat. Ezzel párhuzamosan alaposan dokumentálják a kutyák korábbi kognitív teljesítményét. Ez a rendszer lehetővé tette az amerikai-magyar kutatócsoport számára, hogy összefüggésbe hozza a szövettani és molekuláris adatokat a viselkedési paraméterekkel. Ennek eredményeként mindhárom vizsgált agyi régióban (prefrontális kéreg, temporális kéreg, hippocampus/entorhinalis kéreg) jelentős  pozitív korrelációt találtak az Aβ42 és az életkor között, tehát minél idősebb volt az állat, annál magasabb volt az agyában a peptid szintje. Az agy Aβ42 szintje szintén összefüggésben volt a kognitív diszfunkció mértékével. A kognitív károsodás és az Aβ42-szint közötti kapcsolat arra utal, hogy az emberekéhez hasonló mechanizmus áll a kognitív hanyatlás hátterében a kutyákban is. A vizsgált kutyák többsége a kognitív hanyatlást mérő kérdőív alapján még nem számított “demenciásnak”, de a kisebb viselkedési változások előre jelezhetik a folyamat beindulását, akárcsak emberekben. Ezzel összefüggésben az Aβ42 és más Alzheimer-kórhoz kapcsolódó markerek is évekkel vagy akár évtizedekkel a klinikai tünetek megjelenése előtt kimutathatóak a humán kutatások szerint. 

A kutyaagy Aβ42-szintje és a kognitív pontszámok közötti összefüggés megerősíti, hogy a gazdájukkal élő kutyák nagyszerűen modellezik azt a genetikai és környezeti sokféleséget, ami fontos szerepet játszhat egyes betegségek kialakulásában, de lehetetlen leképezni laboratóriumi környezetben. Érdemes a jövőben kutyákat is bevonni az Alzheimer-kór megelőzését és kezelését célzó vizsgálatokba. Ezek a kutatások természetesen nem csak az emberek gyógyítását segíthetik, hanem hozzájárulhatnak kedvenceink egészséges élettartamának növeléséhez is.

A kutatást az Európai Kutatási Tanács (ERC) és az NIH támogatta.

Eredeti cikk: Urfer, S.R., Darvas, M., Czeibert, K., Sándor, S. Promislow, D. E. L., Creevy, K. E., Kubinyi*, E., Kaeberlein*, M. (2021) Canine Cognitive Dysfunction (CCD) scores correlate with amyloid beta 42 levels in dog brain tissue. GeroScience, https://doi.org/10.1007/s11357-021-00422-1. *These authors jointly supervised this work.

Kapcsolat: Dr. Kubinyi Enikő, tudományos főmunkatárs, ELTE Etológia tanszék, kubinyie@gmail.com, 06 20 472 9879