Astrocyters roll för Alzheimers och Parkinsons sjukdom

Gruppmedlemmar

Anna Erlandsson, Docent, PhD
Linn Streubel-Gallasch, PhD
Jinar Rostami, doktorand
Chiara Beretta, doktorand
Evangelos Konstantinidis, doktorand
Tobias Mothes, doktorand

Astrocyters roll för utveckling och spridning av Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom

Det återstår många frågetecken kring vad som orsakar Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom och hur sjukdomarna sprids i hjärnan. Forskningen på området har i första hand varit inriktad på förändringar som sker i nervcellerna, men alltmer uppmärksamhet riktas nu mot hjärnans olika gliaceller. Astrocyterna, som är den vanligaste typen av gliacell, har tidigare ansetts enbart fungera som stödjevävnad för nervcellerna. De senaste årens forskning har dock visat att astrocyter spelar en central roll för en mängd processer, både i den friska och sjuka hjärnan. Vår forskning visar att astrocyter fagocyterar, d.v.s. tar upp, stora mängder aggregerat amyloid-beta och alfa-synuklein. Däremot är astrocyterna mycket långsamma när det gäller att bryta ner det intagna materialet, vilket i stället ackumuleras inuti cellerna (Figur 1). Denna lagring tror vi kan vara en viktig process för utveckling och spridning av sjukdomarna. Ackumulering av amyloid-beta får t.ex. till följd att vesiklar med delvis nedbrutet, extra toxiskt amyloid-beta frisätts, vilket orsakar ökad nervcellsdöd.

Målet med vår forskning

Målet med vår forskning är att undersöka hur astrocyter är inblandade i sjukdomsförloppet vid Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom och hur vi kan påverka dem med olika behandlingar.

Metoder

För våra försök använder i första hand odlade astrocyter och co-kulturer av primära nervceller och gliaceller, men vi utför även kompletterande analyser av patientvävnad. För att följa olika cellulära processer använder vi bl.a. immunocytokemi, Western blot och ELISA, samt time-lapse-, konfokal- och elektron-mikroskopi.

Figur 1. Immunofärgning astrocyter
Figur 1. Immunofärgning som visar att astrocyter (grönt) ackumulerar stora mängder amyloid-beta (rött) jämfört med nervceller (lila). Cellkärnor syns i blått.

Utvalda publikationer

Rostami J, Fotaki G, Sirois J, Mzezewa R, Bergstrom J, Essand M, Healy L and Erlandsson A (2020). Astrocytes have the capacity to act as antigen-presenting cells in the Parkinson's disease brain. J Neuroinflammation. 17: 119.

Zysk M, Clausen F, Aguilar X, Sehlin D, Syvanen S and Erlandsson A (2019). Long-Term Effects of Traumatic Brain Injury in a Mouse Model of Alzheimer's Disease. J Alzheimers Dis. 72: 161-180.

Sollvander S, Nikitidou E, Gallasch L, Zysk M, Soderberg L, Sehlin D, Lannfelt L and Erlandsson A (2018). The Abeta protofibril selective antibody mAb158 prevents accumulation of Abeta in astrocytes and rescues neurons from Abeta-induced cell death. J Neuroinflammation. 15: 98.

Rostami J, Holmqvist S, Lindstrom V, Sigvardson J, Westermark GT, Ingelsson M, Bergstrom J, Roybon L and Erlandsson A (2017). Human Astrocytes Transfer Aggregated Alpha-Synuclein via Tunneling Nanotubes. J Neurosci. 37: 11835-11853.

Nikitidou E, Khoonsari PE, Shevchenko G, Ingelsson M, Kultima K and Erlandsson A (2017). Increased Release of Apolipoprotein E in Extracellular Vesicles Following Amyloid-beta Protofibril Exposure of Neuroglial Co-Cultures. J Alzheimers Dis. 60: 305-321.

Sollvander S, Nikitidou E, Brolin R, Soderberg L, Sehlin D, Lannfelt L and Erlandsson A (2016). Accumulation of amyloid-beta by astrocytes result in enlarged endosomes and microvesicle-induced apoptosis of neurons. Mol Neurodegener. 11: 38.

Loov C, Mitchell CH, Simonsson M and Erlandsson A (2015). Slow degradation in phagocytic astrocytes can be enhanced by lysosomal acidification. Glia. 63: 1997-2009.

Loov C, Hillered L, Ebendal T and Erlandsson A (2012). Engulfing astrocytes protect neurons from contact-induced apoptosis following injury. PLoS One. 7: e33090.