Amyloid vs. Tau: Unterschied und Vergleich

Die Alzheimer-Krankheit ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung. Sie ist eine der Hauptursachen für Altersdemenz. Der zugrunde liegende Mechanismus der Krankheit ist noch unklar und Gegenstand weiterer wissenschaftlicher Forschung, aber zwei der populärsten Hypothesen zum Verständnis der Alzheimer-Krankheit sind die Amyloid- und die Tau-Hypothese.

Key Take Away

1. Amyloid bezieht sich auf Proteinablagerungen, die Plaques im Gehirn bilden, während Tau-Proteine ​​neurofibrilläre Verwicklungen in Gehirnzellen bilden.
2. Sowohl Amyloid als auch Tau werden mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht, spielen jedoch unterschiedliche Rollen bei ihrem Fortschreiten.
3. Gegenwärtige Behandlungen für die Alzheimer-Krankheit zielen auf Amyloid ab, aber neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das Targeting von Tau wirksamer sein könnte, um den kognitiven Rückgang zu verlangsamen.

Amyloid gegen Tau

Sowohl Amyloid als auch Tau sind abnormale Proteinablagerungen, die bei der Alzheimer-Krankheit im Gehirn auftreten. Dabei handelt es sich um unlösliche Proteine, die aus kompakten Fasern bestehen. Amyloid wird außerhalb der Gehirnzellen abgelagert, während Tau innerhalb der neuronalen Zellen gefunden wird. Amyloid bildet Plaques, während Tau Knäuel bildet.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	Amyloid	Tau
Proteintyp	Beta-Amyloid-Protein	Tau-Protein
Region des betroffenen Gehirns	Gehirnzellverbindungen	Elektrische und chemische Signale von Gehirnzellen
Symptome	Gedächtnisverlust	Gedächtnisverlust, Verhaltensänderungen
Verursacherfaktor	Ersatz der Alpha-Sekretase-Aktivität durch Beta-Sekretase.	Hyperphosphorylierung des Tau-Proteins
Kennzeichenmerkmale	Amyloid-Plaques	Neurofibrilläre Verwicklungen

Was ist Amyloid?

Die Amyloid-Hypothese ist eine der am besten erforschten Hypothesen bei der Suche nach Behandlungsmöglichkeiten zur Heilung der Alzheimer-Krankheit. Normalerweise wird das Amyloid-Vorläuferprotein durch die Aktivität von Alpha-Sekretase und Gamma-Sekretase gespalten, wodurch harmlose lösliche Peptide entstehen.

Mutationen in Genen, die für das Amyloid-Vorläuferprotein und Presenilin, einen Bestandteil der Gamma-Sekretase, kodieren, wurden jedoch mit einer erhöhten Neigung zur Bildung längerer Amyloidfragmente in Verbindung gebracht, die sich zu Fibrillen und Oligomeren zusammenlagern.

Diese Fibrillen und Oligomere sind neurotoxisch und daher für den neuronalen Tod verantwortlich. Diese Oligomere lösen auch eine Kaskade von Ereignissen aus, die die neuronalen Zellen weiter zerstören. Ein Weg ist die Kinaseaktivierung, die schließlich zur Hyperphosphorylierung des Tau-Proteins führt und zu einer weiteren neuronalen Zerstörung führt.

Die Amyloid-Hypothese wird weiter gestärkt durch ihre Verbindung mit dem frühen Ausbruch der Alzheimer-Krankheit bei Menschen mit Down-Syndrom. Da sich das Amyloid Precursor Protein-Gen auf Chromosom 21 befindet, der zusätzlichen Kopie von 21^st Chromosom bei Menschen mit Down-Syndrom bewiesen, dass Probleme mit der Chromosomenzahl oder ihrer Mutation ein starker kausaler Faktor für die Alzheimer-Krankheit sind.

Was ist Tau?

Die Tau-Hypothese hingegen wird erst seit relativ kurzer Zeit als Hauptursache der Alzheimer-Krankheit erforscht, nachdem Versuche zur Bekämpfung der Bildung von Beta-Amyloid-Proteinen keine vielversprechenden Ergebnisse erbrachten.

Darüber hinaus können neurofibrilläre Bündel aufgrund der Aggregation von Tau-Proteinen bei Patienten mit leichter Demenz, aber ohne Beta-Amyloid-Pathologie, beobachtet werden. Darüber hinaus können Amyloid-Plaques bei Menschen ohne neurodegenerative Defekte beobachtet werden. Das Gleiche kann jedoch nicht von Menschen mit neurofibrillären Bündeln gesagt werden, da die Tau-Protein-Pathologie eng mit der Schwere und dem Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit korreliert.

Die Tau-Hypothese argumentiert außerdem, dass die Tau-Pathologie jeder Beta-Amyloid-Pathologie vorausgeht und die Hauptursache der Alzheimer-Krankheit ist. Das Tau-Protein ist für die Stabilität der Mikrotubuli verantwortlich, die den Transport von Nährstoffen innerhalb neuronaler Zellen und die Integrität der allgemeinen Zellstruktur aufrechterhalten.

Eine Veränderung des Tau-Proteins durch Hyperphosphorylierung führt zu Aggregationen des Tau-Proteins zu Knäueln, wodurch die Mikrotubuli zerstört und die Nährstoffversorgung und Zellstruktur gestört werden, was zum Absterben von Neuronen führt. Diese Knäuel können sich über die Axone weiter ausbreiten und andere neuronale Zellen zerstören, was zu einem Funktionsverlust von Teilen des Nervensystems führt und die Alzheimer-Krankheit verursacht.

Die klinischen Studien, die auf Tau-Proteine ​​abzielen, haben noch keine wünschenswerten Ergebnisse gezeigt. Da die Hypothese jedoch erst vor relativ kurzer Zeit untersucht wurde, liegen noch nicht genügend klinische Daten vor.

Hauptunterschiede zwischen Amyloid und Tau

1. Die Amyloid-Hypothese basiert auf Problemen, die zur Bildung von Beta-Amyloid-Proteinen führen, die als Auslöser in der Kaskade von Ereignissen angesehen werden, die zur Alzheimer-Krankheit führen, während die Tau-Hypothese auf Problemen mit dem Tau-Protein basiert, das führt zu einer neuronalen Dysfunktion.
2. Die Amyloid-Hypothese basierte auf ihrem starken Zusammenhang mit Problemen mit Chromosom 21, da jede Mutation oder eine zusätzliche Kopie des Chromosoms zur frühen Entwicklung der Alzheimer-Krankheit führen würde, wohingegen die Tau-Hypothese auf einen starken Zusammenhang zwischen neurofibrillären Verwicklungen und der Schwere von Chromosom XNUMX basierte Fortschreiten der Krankheit.
3. Lange Zeit galt die Amyloid-Hypothese als Hauptursache für die Auslöser der Alzheimer-Krankheit und wurde daher länger erforscht als die Tau-Hypothese, die erst vor kurzem als Hauptursache und nicht als Folge davon angesehen wurde die Amyloid-Hypothese.
4. Der Beta-Amyloid-Pathologie wird zugeschrieben, dass sie bei Patienten zu Demenz führt; Allerdings hat die Tau-Pathologie neben Demenz auch Auswirkungen auf Verhaltensänderungen bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit gezeigt.
5. Die Beta-Amyloid-Fibrillen werden extrazellulär in Form von Plaques gesehen, die sich in verschiedenen Bereichen des Gehirns ablagern, während die Tau-Tangle intrazellulär in Form von neurofibrillären Tangle vorhanden sind.

Literaturhinweise

1. https://movementdisorders.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/mds.22594
2. https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0002944017300809?token=8632CB1A71421C8D29E8BCF80F18C7897E9B686E1DAB508B6203782D87488A0C6ACAC8608FEA76A420108571CA668350&originRegion=eu-west-1&originCreation=20221101051336