DNA methylation of BAX and PLAU in peripheral blood is associated with Alzheimer’s disease in a Han Chinese population

Stellen Sie sich vor, Ihr Körper wäre eine riesige, geschäftige Bibliothek. Im Inneren sind die Bücher Ihre DNA, die die Anweisungen enthalten, wie Sie wachsen, denken und heilen. Aber es reicht nicht aus, nur die Bücher zu haben; jemand muss entscheiden, welche Bücher auf dem Schreibtisch offen liegen und welche in den Regalen verschlossen bleiben. Dieser Entscheidungsprozess wird als Epigenetik bezeichnet. Eine der häufigsten Arten, wie der Körper ein Buch „verschließt“, ist das Hinzufügen eines winzigen chemischen Aufklebers namens Methylierung. Denken Sie bei der Methylierung an ein „Nicht lesen“-Schild. Wenn ein Gen zu viele dieser Aufkleber hat (Hypermethylierung), wird es stummgeschaltet. Wenn es zu wenige hat (Hypomethylierung), wird es vielleicht zu laut oder zu oft gelesen.

Wissenschaftler vermuten schon lange, dass in der Alzheimer-Krankheit, einer Erkrankung, die langsam das Gedächtnis und die Denkfähigkeiten raubt, diese „Nicht lesen“-Schilder durcheinandergeraten. Vielleicht werden die falschen Bücher offen gelassen oder die richtigen weggeschlossen. Während wir wissen, dass die Krankheit komplex ist, suchen Forscher nach Hinweisen in unserem Blut. Warum Blut? Weil es wie ein Fluss ist, der durch die gesamte Bibliothek fließt; wenn sich die Regeln der Bibliothek ändern, könnte der Fluss eine Nachricht darüber tragen. Wenn wir diese Veränderungen der chemischen „Aufkleber“ in einem einfachen Bluttest finden können, könnten wir die Krankheit früher erkennen oder verstehen, warum sie bei einigen Menschen auftritt, bei anderen jedoch nicht.

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Die große DNA-Aufkleber-Jagd

In dieser Studie beschloss ein Team von Forschern aus Ningbo, China, Detektivarbeit mit der DNA von 53 Menschen mit Alzheimer-Krankheit und 54 gesunden Menschen desselben Alters zu spielen. Sie untersuchten fünf spezifische Gene – APOE, BAX, OGG1, PLAU und A2M – die wie fünf wichtige Bedienungsanleitungen sind, die möglicherweise an der Krankheit beteiligt sind. Sie wollten sehen, ob die „Nicht lesen“-Aufkleber (Methylierung) auf diesen Anleitungen bei der kranken Gruppe anders aussah als bei der gesunden Gruppe.

Sie fanden einige sehr deutliche Unterschiede. Während die Aufkleber auf den Anleitungen für APOE, A2M und OGG1 in beiden Gruppen weitgehend gleich aussah, fielen zwei Anleitungen besonders auf: BAX und PLAU. Bei den Menschen mit Alzheimer hatten diese beiden Anleitungen signifikant weniger Aufkleber als bei den gesunden Menschen. In der Wissenschaftssprache nennt man das Hypomethylierung. Es ist, als wären die „Nicht lesen“-Schilder abgerissen worden, sodass diese Gene völlig unkontrolliert ablaufen.

Der Geschlechter- und Regional-Twist

Die Detektive hörten dort nicht auf; sie schauten genauer hin, um zu sehen, ob sich die Geschichte je nach Person änderte. Sie fanden heraus, dass die fehlenden BAX-Aufkleber ein Problem sowohl für Männer als auch für Frauen mit Alzheimer waren. Die fehlenden PLAU-Aufkleber waren jedoch etwas exklusiver: Sie wurden nur bei den Männern mit der Krankheit gefunden, nicht bei den Frauen. Interessanterweise zeigte auch ein weiteres Gen, OGG1, fehlende Aufkleber, allerdings nur bei den Männern.

Dann entschied sich das Team, ihre Ergebnisse mit einer anderen Gruppe von Menschen zu vergleichen, die sie zuvor untersucht hatten: einer Gruppe von Han-Chinesen, die in Xinjiang leben, einer Region weit entfernt von Ningbo (wo die aktuelle Studie stattfand). Sie wollten sehen, ob der Ort, an dem Sie leben, die Anordnung Ihrer DNA-Aufkleber verändert. Die Ergebnisse waren überraschend. Selbst nachdem Alter, Geschlecht und andere Faktoren berücksichtigt wurden, hatten die Menschen in Xinjiang weniger Aufkleber auf ihren APOE- und BAX-Anleitungen als die Menschen in Zhejiang (Ningbo). Dies deutet darauf hin, dass der Ort, an dem Sie leben – vielleicht die Luft, die Sie atmen, das Essen, das Sie zu sich nehmen, oder Ihr Lebensstil – tatsächlich verändern kann, wie Ihre DNA markiert ist.

Können diese Aufkleber die Krankheit vorhersagen?

Die Forscher stellten die große Frage: Könnten diese fehlenden Aufkleber als Test verwendet werden, um festzustellen, ob jemand an Alzheimer leidet? Sie führten einen speziellen mathematischen Test durch (genannt Receiver Operating Characteristic oder ROC-Analyse), um zu sehen, wie gut der Test wäre.

Das BAX-Gen erwies sich als der Star der Show. Seine fehlenden Aufkleber waren ein ziemlich guter Indikator für die Krankheit, mit einem Wert (AUC) von 0,786. Das bedeutet, dass er die Krankheit etwa 66 % der Zeit korrekt identifizieren konnte, während er sie in 83 % der Fälle korrekt ausschloss. Das PLAU-Gen war etwas weniger zuverlässig, mit einem Wert von 0,615. Obwohl nicht perfekt, legen diese Ergebnisse nahe, dass die Überprüfung der „Aufkleberanzahl“ des BAX-Gens in einer Blutprobe in Zukunft ein nützliches Werkzeug für Ärzte sein könnte.

Was dies bedeutet (und was es nicht bedeutet)

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass das Vorhandensein weniger Aufkleber auf den BAX- und PLAU-Genen in Ihrem Blut mit der Alzheimer-Krankheit in dieser spezifischen Gruppe von Menschen zusammenhängt. Es deutet darauf hin, dass diese epigenetischen Veränderungen ein Risikofaktor oder ein Zeichen der Krankheit sein könnten. Das BAX-Gen erscheint insbesondere als potenzieller Biomarker – ein biologischer Hinweis, der helfen kann, die Erkrankung zu diagnostizieren.

Die Autoren mahnen jedoch zur Vorsicht und erinnern uns daran, dass dies eine Momentaufnahme ist. Sie haben einen Zusammenhang gefunden, aber sie haben nicht bewiesen, dass die fehlenden Aufkleber die Krankheit verursacht haben oder dass sie vor dem Auftreten der Symptome entstanden sind. Sie merkten auch an, dass ihre Ergebnisse möglicherweise spezifisch für die Han-chinesische Bevölkerung sind und dass Umweltfaktoren eine große Rolle dabei spielen, wie diese Aufkleber platziert werden. Um die Geschichte wirklich zu verstehen, sagen sie, dass wir mehr Forschung, größere Personengruppen und vielleicht einen Blick darauf benötigen, wie diese Veränderungen das Gehirn direkt beeinflussen. Aber für den Moment hat uns diese Studie einen neuen, spannenden Hinweis geliefert: Manchmal liegt der Schlüssel zum Verständnis einer komplexen Krankheit in den winzigen chemischen Aufklebern auf unserer DNA.