NEURODEGENERACJE (Ważniejsze przykłady) • • • • • • • Choroba Alzheimera Choroba Parkinsona (PD) Choroba rozsianych ciałek Lewiego (DLBD) Grupa otępień czołowo-skroniowych (FTD) Stwardnienie boczne zanikowe (ALS) Choroba Huntigtona (HD) Zanik wieloukładowy (MSA) Neurodegeneracje: Schorzenia sporadyczne i wrodzone. Wspólny mianownik neurodegeneracji : depozyty różnych białek (proteinopatie) Typu proteinopatii (amyloidozy, tauopatie, synukleinopatie, pomnożenia tripletów nukleotydów, pomnożenia hexanucleotydów (GGGGCC)n, w C9orf72) czy te agregacje są per se patologiczne? Nie stwierdzono jednoznacznych korelacji między ilością depozytów i ciężkością choroby. Agregacje tworzą często bardzo różne mieszaniny białek. Agregacje występują u osób bezobjawowych (z reguły ilość agregacji wzrasta wraz ze starzeniem się) Najczęstsze przyczyny otępienia • • • • • AD 38% AD+ naczyniopochodne 29% DLBD 13% FTD 9% Pozostałe (w tym czyste naczyniowe) 11% OTĘPIENIE (DSM-IV) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders • Zaburzenia pamięci – Plus przynajmniej jedno z następujacych zaburzeń: • • • • Afazja Apraksja Agnozja Zaburzenia funkcji egzekutywnych • Zaburznia musza powodować wykonyanie zawodu lub funkcjonowanie społeczne • Jeśli nie, można rozpoznać– ŁAGODNE ZABURZENIA KOGNITYWNE NEURODEGENERACJE (Ważniejsze przykłady) • • • • • • • Choroba Alzheimera Choroba Parkinsona (PD) Choroba rozsianych ciałek Lewiego (DLBD) Grupa otępień czołowo-skroniowych (FTD) Stwardnienie boczne zanikowe (ALS) Choroba Huntigtona (HD) Zanik wieloukładowy (MSA) Neurodegeneracje: Schorzenia sporadyczne i wrodzone. Wspólny mianownik neurodegeneracji : depozyty różnych białek (proteinopatie) Typu proteinopatii (amyloidozy, tauopatie, synukleinopatie, pomnożenia tripletów nukleotydów, pomnożenia hexanucleotydów (GGGGCC)n, w C9orf72) czy te agregacje są per se patologiczne? Nie stwierdzono jednoznacznych korelacji między ilością depozytów i ciężkością choroby. Agregacje tworzą często bardzo różne mieszaniny białek. Agregacje występują u osób bezobjawowych (z reguły ilość agregacji wzrasta wraz ze starzeniem się) Najczęstsze przyczyny otępienia • • • • • AD 38% AD+ naczyniopochodne 29% DLBD 13% FTD 9% Pozostałe (w tym czyste naczyniowe) 11% OTĘPIENIE (DSM-IV) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders • Zaburzenia pamięci – Plus przynajmniej jedno z następujacych zaburzeń: • • • • Afazja Apraksja Agnozja Zaburzenia funkcji egzekutywnych • Zaburznia musza powodować wykonyanie zawodu lub funkcjonowanie społeczne • Jeśli nie, można rozpoznać– ŁAGODNE ZABURZENIA KOGNITYWNE OTĘPIENIE TYPU ALZHEIMEROWSKIEGO • Początek niecharakterystyczny, trudno zauważalny, przebieg postępujący • Upośledzenie pamięci świeżej • Zaburzenia funkcji językowych (np. trudności z doborem słów) • Nieporadność w obsłudze urządzeń itp.. • Nierozpoznawanie nawet bliskich osób (forma agnozji) oraz własnej choroby i związanych z nią poznawczych deficytów. • Objawy psychotyczne: halucynacje, podejrzenia o bycie okradanym, urojenia obecności róznych osób w domu, urojenia, że dom jest w innym miejscu, • Depresja (ale raczej nie w daleko zaawansowanej fazie) • Zanurzenia behawioralne: agresja, chęć wędrowania, pobudzenie, nietrzymanie moczu OTĘPIENIE CZOŁOWO-SKRONIOWE • Podstępny początek i stopniowy powolny przebieg • Apatia („odrętwienie”), utrata dbałości o wygląd, utrata empatii, zaburzenie „wglądu” (świadomości choroby) • Dyzinhibicja - „niewłaściwe” słownictwo i/lub zachowania (np. zw. Z seksem lub kradzieże, ) • Nadmierna aktywność oralna (palenie, picie, jedzenie) • Zachowania stereotypowe i rytualne, „mental rigidity” • Stany depresyjne, lęk, labilność emocji i zaburzenia rozpoznawania emocji u innych („serce z kamienia”). • Zaburzenia funkcji „egzekutywnych” (planowania czynności) Zespół parkinsonowski (parkinsonizm) • Hypo/akinezja • Sztywność • Ruchy mimowolne Przyczyny otępienia • Choroby neurodegeneracyjne (Ch Alzheimera) • Choroby naczyniowe – Multi-infarct dementia, Binswanger’s disease – Angiopatie amyloidowe • Schorzenia infekcyjne-zapalne, immunologiczne • Neurosyfilis, AIDS, PML – Choroby prionowe – Sclerosis multiplex • Schorzenia metaboliczne i intoksykacje – – – – Alkoholizm, przewlekłe zatrucia lekami Deficyty B12, kwasu foliowego, pellagra, Encefalopatia wątrobowa, niedoczynność tarczycy Inne (nowotwory, pourazowe) Choroba Alzheimera • Głównie sporadyczna ale może być rodzinna (wtedy wcześniejsze wystąpienie, szybszy przebieg) • Jest amyloidozą z uwagi na gromadzenie białka Aβ w blaszkach starczych (neurytycznych) • Jest też tauopatią z uwagi na NFT Brain amyloidoses: APP (Glenner and Wonga 1984) AD. HCHWA-D (hereditary cerebral hemorrhage with amyloidosis-D, Down s., amyloid angiopathy PrP (CJD, GSS, Kuru, FFI) Cystatin C (HCHWA-1 Island type) transthyretin (variant) Familial cerebral amyloidosisHungarian Type other mutations of transthyretin: inherited neuropathies (familial amyloid polineuropathies – HSAN hereditary sensory and autonomic neuropathy Częstość genotypów ApoE u ludzi Allele ε2 ε3 ε4 ε2 ~1–2% ~15% ~1–2% ~55% ~25% ε3 ε4 ~1–2% Nośnicy 2 alleli 4 mają 10-30x większe ryzyko AD Inne czynniki patogenetyczne i ryzyka w chorobie Alzheimera • Zaburzenia naczyniowe/miażdżycowe – „otępienie naczyniopochodne (wielozawałowe)” (niezależny sprawca otępienia + dodatkowy w Ch.Alz) • Przewlekły (wielokrotny) uraz mechaniczny – „dementia pugilistica” (rola APP) • Redukcja aktywności cholinergicznej (zanik neuronów n.basalis) i innych neurotransmiterów (monoamin, peptydów) • Hypoestrogenizm u kobiet po menopauzie (HTZ ?) • Czynniki zapalne (pozytywna rola NSAID ?) • Czynnik „rezerwy kognitywnej” („nun study”) Predyspozycja do ch.A czy efekt „rezerwy kognitywnej” (?) • Badania nad „zawartością intelektualną” („idea density”, „linguistic density”) (stopień złożoności, motoryka narracji, płynność wypowiedzi) znamiennym statystycznie czynnikiem predykcyjnym ch.A. w tzw. „nun study” • David Snowdon Unw. Minnesota-Kentucky (80-te – obecnie): porównanie analizy wypowiedzi pisemnych zakonnic w okresie „nowicjatu” (w wieku ok. 22 r.ż.) z wystąpieniem objawów ch.A w okresie starości • Spośród 14/(93objętych badaniem) zakonnic które zmarły w podeszłym wieku 7/14 wykazało cechy ch.A a jednocześnie „niską zawartość intelektualną tekstu”. Żadna z grupy „wysokiej zawartości intelektualnej” (pozostałe 7/14) nie zapadła na ch.A Therapeutic strategies for Alzheimer disease Modulation of γ-secretase cleavage by non-steroidal antiinflammatory drugs. At high concentrations some NSAIDs reduce amyloid-β42 production. BACE1, β-site APP-cleaving enzyme I. Choroba Parkinsona • Głównie sporadyczna ale może być rodzinna (wcześniejsze wystąpienie, szybszy przebieg) • Osiowe objawy: hypokinezja, sztywność ruchy mimowolne • Jest synukleinopatią (gromadzenie w ciałkach Lewiego) • Zanik dopaminergicznych neuronów s.czarnej (pars compacta) powoduje brak działania dopaminy w prążkowiu PRZYCZYNY PARKINSONIZMU Częste • Choroba Parkinsona (PD) 20-30% pacjentów z rozpoznaną klinicznie Ch.P mają inne przyczyny parkinsonizmu Rzadsze • parkinsonizm polekowy • Zanik wieloukładowy (MSA) • Postępujące porażenie nadjądrowe (PSP) • Naczyniopochodny Rzadkie • zwyrodnienie korowo-podstawne (CBD) • Ch. Alzheimera • Zwyrodnienie wieloukładowe • Guzy (nie tylko nowotworowe) • Wodogłowie • Zwyrodnienia czołowo-skroniowe • Huntington`s disaese • dementia pugilistica • toxin-induced parkinsonism • Wilson`s disaese • Herrditary ceruloplasmin deficiency Choroba Parkinsona - genetyka • Mutacje łączące się z rodzinną PD – geny (niektóre): – Locus PARK1: kodujący -synuclein (autosomalna dominująca early-onset PD) – Locus PARK2: kodujący parkin (=E3 ubiquitin ligase, bierze udział w „ubiquitin-proteasome pathway” UPP; autosom reces, juvenile-onset PD) – Locus PARK5: kodujący UCHL1 (ubiquitin carboxyterminal hydrolase L1, odpwiedzialna za recycling molekuł ubiquitin w UPP; autosom.dom. z niepełną penetracją) – Gen białka DJ1 (białko DJ1 - locus PARK7 – (autosomalnie recesywna PD) Otępienie z ciałkami Lewy’ego DLB • Obecnie uważane za częste – druga po AD neurodegeneracyjna przyczyna otępienia • Klinicznie: otępienie (na początku) + parkinsonizm (później) • Jest to także synukleinopatia • Ciałka Lewy’ego w neuronach kory zwykle nie mają charakterystycznego „halo” • W większości przypadków DLBD towarzyszą neuropatologiczne zmiany alzheimerowskie, podczas gdy „czysta” DLBD czyli bez zmian alzheimerowskich jest prawdopodobnie rzadsza. • • Kryteria Newcastle dla neuropatologicznego rozpoznania McKeith IG, Dickson DW, Lowe J, et al (2005) Diagnosis and management of dementia with Lewy bodies: third report of the DLB Consortium. Neurology 65:1863–1872 Otępienia czołowo-skroniowe (FTD) bvFTD - Behawioralne warianty otępienia typu FTD - w późniejszym okresie obj.pozapiramidowe - Przebieg powolny (FTD z zaburzeniami ruchowymi (przebieg szybszy) PPA primary progressive aphasia (część patologia Alzh.D) - Otępienie semantyczne (semantic variant SV-PPA) (utrata rozumienia znaczenia słów, zachowana płynność-tempo mowy, choć jest trudna do zrozumienia) - Postępująca afazja (nonfluent aggramatical variant NFAV-PPA = primary progressive aphasia) wybitne spowolnienie mowy Fronto-temporal lobar degeneration (FTLD) – podział neuropatologiczny FTLD-U FTLD-TDP z mutacją białka progranuliny, z mutacją tzw. białka zawierającego walozynę (valosine-containing protein gene) FTLD-FUS (fused in sarcoma =TLS translocated in liposarcoma) dawniej FTLD z inkluzjami bazofilnymi FTLD-Tau Choroba Picka FTDP-17, CBD, PSP FTLD-ni dementia lacking distinctive neuropathology (DLDN) FTLD z zaburzeniami motorycznymi (przebieg szybszy niż w „czystym” FTLD) Frontotemporal degeneration and parkinsonism linked to chromosome 17 (FTDP-17) (tauopatia) Zwyrodnienie korowo-podstawne – corticobasal ganglionic degeneration (tauopatia) Otępienie z ALS (TDP-43) Postępujące porażenie nadjądrowe (Ch. Steele’aRichardsona-Olszewskiego) – tauopatia Postępujące porażenie nadjądrowe (PSP) • Osiowe objawy: objawy parkinsonizmu oraz zaburzenia ruchów gałek ocznych, otępienie. • Jest tauopatią (tau protein H1 haplotype) • Globoidalne NFT tangle w różnych jądrach pnia mózgu w tym nn. III Postępujące porażenie nadjądrowe Ch. Steele’a-Richardsona-Olszewskiego (1964) Zwykle sporadyczna (przypadki rodzinne raczej uważa się za warianty tzw. FTDP17). Chorobę rozpoznaje się posługując się kryteriami NINDS (PSP możliwe, prawdopodobne, definitywne). Typowo: Wiek powyżej 40 r.ż., powolny narastający przebieg, Zesp. Parkinsonowski (akinetyczny ze sztywnością) nie reagujący na leczenie L-dopą; Porażenie pionowych ruchów gałek ocznych*, Porażenie rzekomoopuszkowe Zaburzenia ruchów sakkadowych Częste upadki w pierwszym roku choroby, Wczesne otępienie, wczesna dysartria,. * Rostral interstitial nucleus (vertical gaze center) Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) Stwardnienie boczne zanikowe Stwardnienie zanikowe boczne (ALS, MND=motor neuron disease, ch.Lou-Gehrig’a) • • • • • • • • • • Objawy uszkodzenia górnego i dolnego motoneuronu Czas trwania ok.. 2 lat W 5-10% rodzinna (FALS) ALS-plus (z demencją lub parkinsonizmem) Rola nieprawidłowego EAAT2 i ekscytotoksyczności A hexanucleotide repeat expansion (HRE), (GGGGCC)n, w genie C9orf72 jest najczęstszą genetyczną przyczyną ALS (części SALS i nawet 40% FALS) i frontotemporal dementia (FTD) (Nature 2014) Zanik motoneuronów rdzenia i pnia mózgu (DMN) Zanik neuronów w korze ruchowej (GMN) Degeneracja dróg korowo-opuszkowo-rdzeniowych Zanik neurogenny mięśni (z odnerwienia) (z zaoszczędzeniem zwieraczy) • Degeneracja mieliny w drogach piramidowych • Sferoidy aksonalne, chromatoliza, glioza, Stwardnienie boczne zanikowe • Wtręty (ciałka Buniny –cystatin-C, wtręty „skeinowe”nitkowate z ubikwityną, wtręty szkliste, ubikwitynopozytywne) • agregacje białka TDP-43 (TAP DNA-binding-43) w sporadycznym SBZ i części rodzinnych niezależnych od mutacji SOD1 • depozyty TDP-43 nie są amyloidowe • Delecja homozygotyczna genów SMN2 dodatkowo pogarsza rokowanie (czynnik modyfikujący) Stwardnienie boczne zanikowe – postac rodzinna • FALS 5-10% –zwykle początek objawów 10 wcześniej niż w sporadycznym SBZ – (zarówno postacie AD jak i AR) – mutacja genu Cu/Zn SOD1 - 25% wszystkich FALS – A hexanucleotide repeat expansion (HRE), (GGGGCC)n, w genie C9orf72 jest najczęstszą genetyczną przyczyną ALS – Mutacje białka TDP-43 (dominant form of ALS) – kilkanaście typów: alsin (ALS2 – długi przebieg), FUS (ALS6) – http://neuromuscular.wustl.edu/synmot.html#als18q TDP-43 PROTEINOPATHY MND MND with dementia FTD-MND TYPE TDP-43 also in some percentage of AD, DLBD, PD, Guam ALS/PDC (100%) Mutation of C9orf72 - hexanucleotide repeat expansion of nucleotides GGGGCC (>30) Choroby wywołane niestabilnością powtarzalnych tripletów nukleotydowych w większości ekspansja CAG (kodon glutaminy) (CTG leu) Dystrofia miotoniczna (GAA glu) Ataksja Friedreicha Choroby wywołanych niestabilnością powtarzalnych tripletów nukleotydowych (w 100% genetyczne) Choroba Huntingtona (ekspansja CAG w genie huntingtyny, chr.4) Choroby z niestabilnością TN w obrębie sekwencji podlegającej translacji Ch. Kennedy’ego Ataksja rdzeniowo-móżdżkowa dentatorubropallidoluysial atrophy Choroby j.w. w obrębie sekwencji niekodującej (zab. reg. transkrypcji) Dystrofia miotoniczna (CTG leu) Ataksja Friedreicha (GAA glu) Ch.Huntingtona: - AD, 4-7/100 000. (gen huntingtin, 4p16.3, kr.) - ekspansja CAG (glutamina); nawet ponad 100 norma 9-37 - Początek w III & IV dek. (im bardziej liczne triplety tym wcześniejszy początek) Objawy: hyperkinezje (ruchy mimowolne, chorea, atetoza), otępienie; Typ hyperkinetyczny (częstszy), Typ akinetyczny-ze sztywnością (rzadki, zwykle z młodzieńczym początkiem, dziedziczony od ojca, szczególnie agresywny) Ch.Huntingtona: PATOLOGIA Ubytek neuronów głównie medium spiny cells (GABA neurons), także „aspiny”), (póżniej Astroglioza Inkluzje (huntingtin) wewnątrzjądrowe szczeg w neuronach kory (w przypadkach o późnym początku, a zatem z krótszą ekspansją tripletów, wtręty są nieliczne) Patologiczne neuryty w korze (ubiq+)