TAR DNA-binding protein 43 kDa (TDP-43), neyrodegenerativ xəstəliklərdə patoloji zülal yığıntıları ilə əlaqələndirilən DNA/RNA-bağlayıcı zülaldır; bu tədqiqatda xüsusilə serin 409 və 410 nahiyələrində fosforilləşmiş patoloji forması olan pTDP-43 araşdırılmışdır. Tədqiqatçılar Alzheimer xəstəliyi (AD), Alzheimer xəstəliyinə yanaşı gedən Lewy cisimcikli xəstəlik və birincili yaşla əlaqəli tauopatiya (PART) olan insan postmortem beyin toxumalarında pTDP-43-ün hansı neyron sistemləri ilə məkan baxımından üst-üstə düşdüyünü araşdırmışlar. Multiplex immunoflüoressensiya, konfokal z-stack görüntüləmə və AIVIA 15.0 istifadə edilərək aparılan süni intellekt dəstəkli üçölçülü obyekt seqmentasiyası birləşdirilmişdir. Tədqiqatın əsas nəticəsi pTDP-43 yığılmasının amigdala, hipokampal alt bölgələr və entorinal korteks boyunca xüsusilə dopamin β-hidroksilaz (DβH) pozitiv noradrenergik neyronlarla güclü şəkildə üst-üstə düşməsidir.

Ümumilikdə 15 hal araşdırılmışdır. Nəzarət hallarında neyrodegenerativ patologiya olmadığı üçün bu nümunələr neyron marker boyanmalarının görünüşünü müqayisə etmək məqsədilə vizual istinad kimi istifadə edilmiş, pTDP-43 kolokalizasiya analizlərinin əsas hissəsinə daxil edilməmişdir. Xəstəlik qruplarındakı 12 hal PART-TDP, TDP-43 patologiyası ilə yüksək ehtimallı Alzheimer xəstəliyi (hAD-TDP) və buna Lewy cisimcikli xəstəliyin də qoşulduğu hAD-TDP-LBD qrupları kimi qiymətləndirilmişdir.

Noradrenergik sistemi işarələyən DβH ilə pTDP-43 arasındakı üst-üstə düşmə tədqiqatda ən ardıcıl və qrupları ayırmaq baxımından ən güclü neyron marker nümunəsi olmuşdur. Tirozin hidroksilaz (TH) pozitiv dopaminergik/noradrenergik neyronlar da pTDP-43 ilə əlaqəli tapılmış; vezikulyar qlutamat daşıyıcısı-1 (VGLUT1) pozitiv qlutamatergik terminal və neyronların iştirakı əksər bölgələrdə daha məhdud olmuş; xolin asetiltransferaza (ChAT) pozitiv xolinergik hüceyrələr isə ümumilikdə ən aşağı kolokalizasiya səviyyələrini göstərmişdir.

Yanaşı gedən Lewy cisimcikli xəstəlik (Lewy body disease, LBD) mühüm dəyişdirici amil kimi ortaya çıxmışdır. Çoxsaylı bölgə və neyrotransmitter sistemində LBD-nin olması daha aşağı pTDP-43 kolokalizasiyası ilə əlaqələndirilmişdir. PCA və iyerarxik klasterləşdirmə analizlərində LBD statusu ilə amiloid yükü qrup strukturunun mühüm müəyyənediciləri olmuş; DβH kolokalizasiya nümunələri patoloji qrupları ayırmaqda xüsusilə güclü olmuşdur.

Bununla belə, tədqiqat yalnız 15 postmortem haldan ibarət kiçik və kəşfiyyat xarakterli nümunəyə əsaslanır. Nəzarət halları xəstəlik qruplarından nəzərəçarpacaq dərəcədə daha gəncdir; postmortem toxumanın təbii dəyişkənliyi mövcuddur və tədqiqat kəsiyə əsaslanan dizayndadır. Buna görə pTDP-43 ilə müəyyən neyron sistemlərinin kolokalizasiyası səbəbiyyət sübutu deyil. Tədqiqat TDP-43-ün noradrenergik neyronlara hansı molekulyar mexanizmlə təsir etdiyini və ya TDP-43 yığılmasının neyron funksional pozğunluğundan əvvəl, yoxsa sonra inkişaf etdiyini birbaşa göstərmir.

TDP-43 və pTDP-43 Nədir?

TDP-43 təxminən 43 kDa ölçüsündə, DNA və RNA ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilən zülaldır; neyrodegenerativ xəstəliklərdə patoloji aqreqatlar yaratdıqda xüsusilə serin 409/410 qalıqlarında fosforilləşmə tez-tez görülən dəyişiklikdir. Bu tədqiqat ümumi TDP-43-dən daha çox patoloji yığıntılarla əlaqəli fosforilləşmiş TDP-43-ün, yəni pTDP-43-ün müxtəlif neyron markerləri ilə üçölçülü məkan üst-üstə düşməsini mərkəzə alır.

Mənbədə verilən TDP-43 zülalının struktur xüsusiyyətləri

Mənbə TDP-43-ün dörd əsas bölgədən ibarət olduğunu bildirir: bir N-terminal bölgə, iki RNA tanıma motivi (RRM1 və RRM2) və prionabənzər xüsusiyyətlərə malik C-terminal bölgə. Tədqiqatda patoloji inklüziyaları qiymətləndirmək üçün xüsusilə S409/410 fosforilləşməsinə qarşı pTDP-43 anticisimlərindən istifadə edilmiş, həmçinin ümumi TDP-43, N-terminal və C-terminal TDP-43 fraqmentlərinə qarşı anticisimlər də metod bölməsində təsvir edilmişdir.

Fosforilləşmə zülalın müəyyən amin turşusu nahiyələrinə fosfat qrupunun əlavə edilməsidir. Fosforilləşmə həmişə patoloji deyil; lakin TDP-43 proteinopatiyalarında S409/410 fosforilləşməsi patoloji inklüziyalarla güclü əlaqələndirilən molekulyar işarədir. Buna görə tədqiqatçılar hüceyrə daxilində pTDP-43 siqnalının harada yerləşdiyini müxtəlif neyron tiplərinin markerləri ilə müqayisə etmişlər.

Alzheimer xəstəliyində TDP-43 niyə araşdırılır?

Alzheimer xəstəliyinin əsas neyropatoloji xüsusiyyətləri amiloid-β lövhələri və hiperfosforilləşmiş tau yığıntılarıdır; lakin bir çox hallarda bunlara başqa proteinopatiyalar da qoşulur. Mənbə TDP-43 patologiyasının AD və birincili yaşla əlaqəli tauopatiya hallarında yüksək tezliklə görülə bildiyini və bəzi tədqiqatçıların limbik bölgələrdə yaşla əlaqəli TDP-43 patologiyasını LATE — Limbic-Predominant Age-Related TDP-43 Encephalopathy çərçivəsində qiymətləndirdiyini bildirir.

Əvvəlki tədqiqatlardan məlumdur ki, AD-də yanaşı TDP-43 patologiyası daha sürətli hipokampal atrofiya, demans üçün daha aşağı patoloji hədd və daha sürətli koqnitiv geriləmə ilə əlaqəlidir. Bu tədqiqatın əsas boşluğu isə TDP-43-ün limbik sistemdə xüsusilə hansı hüceyrə alt tiplərinə yönəldiyinin yetərincə müəyyənləşdirilməməsidir.

PART nə deməkdir?

Birincili yaşla əlaqəli tauopatiya (Primary Age-Related Tauopathy, PART), yaşla əlaqəli tau neyrofibrilyar patologiyasının olduğu, lakin Alzheimer xəstəliyi üçün tipik yüksək amiloid yükünün olmadığı və ya çox məhdud olduğu neyropatoloji vəziyyətdir. Tədqiqatda PART-TDP qrupu TDP-43 patologiyasının AD-nin sıx amiloid mühiti olmadan necə paylandığını müqayisə etmək baxımından vacibdir.

Mənbə cədvəllərində AD neyropatoloji dəyişiklik kodları A-B-C formasında təqdim edilmişdir. Bu quruluş amiloid yığılmasının dərəcəsini, tau neyrofibrilyar patologiyasını və nevritik lövhə yükünü birlikdə ifadə edən birləşdirilmiş neyropatoloji təsnifatdır. Bundan əlavə, Thal fazası, Braak mərhələsi və CERAD qiymətləndirməsi ayrıca dəyişənlər kimi istifadə edilmişdir.

hAD qısaltması nə deməkdir?

Bu məqalədəki hAD, “high-likelihood Alzheimer’s disease”, yəni neyropatoloji baxımdan Alzheimer xəstəliyi ehtimalı yüksək olan halları ifadə edir. Buradakı “h” hərfi “hereditar” və ya “irsi” mənasına gəlmir.

Tədqiqatda araşdırılan dörd neyron marker

Noradrenergik sistem niyə vacibdir?

Noradrenergik neyronlar oyaqlıq, diqqət, koqnitiv çeviklik və yaddaş proseslərinin tənzimlənməsində iştirak edir. Mənbə xüsusilə locus coeruleus noradrenergik sisteminin Alzheimer xəstəliyində erkən mərhələdə degenerasiyaya uğraya bildiyini və noradrenergik tonusun itirilməsinin neyroiltihab və böyükmiqyaslı sinir şəbəkəsi kövrəkliyi ilə əlaqələndirildiyini bildirir.

Tədqiqatda aşkar edilən yüksək DβH–pTDP-43 üst-üstə düşməsi buna görə yalnız mikroskopik boyanma üst-üstə düşməsi kimi deyil, TDP-43 patologiyasının neyromodulyator dövrələrlə əlaqəsinə dair hüceyrə-tipi nümunəsi kimi qiymətləndirilmişdir. Lakin bu nümunə funksional itkini birbaşa ölçməmişdir.

Amigdala, hipokampus və entorinal korteks niyə birlikdə araşdırıldı?

TDP-43 patologiyası Alzheimer xəstəliyində xüsusilə limbik strukturlarda nəzərəçarpacaq olur və amigdala erkən tutulma bölgələrindən biridir. Hipokampus yaddaş dövrələrinin mərkəzindədir; entorinal korteks isə kortikal məlumatla hipokampal sistem arasında mühüm əlaqə bölgəsidir. Tədqiqatçılar buna görə TDP-43-ün tək bir anatomik bölgədə deyil, limbik sistem boyunca müxtəlif neyron alt tiplərinə necə paylandığını araşdırmışlar.

Bu Tədqiqatda “Kolokalizasiya” Tam Olaraq Nə Deməkdir?

Kolokalizasiya pTDP-43 ilə müəyyən neyron markerinin yalnız bir-birinə yaxın görünməsi deyil, AIVIA tərəfindən üçölçülü seqmentləşdirilən obyektlərin soma və ya neyrit həcmləri daxilində həqiqətən təmas etməsi və məkan baxımından üst-üstə düşməsi deməkdir; tədqiqat bu üst-üstə düşmələri “relation count” kimi kəmiyyətləşdirmişdir.

Bu fərq vacibdir. İki flüoressent siqnal eyni mikroskop görüntüsündə bir neçə mikrometr yaxın görünsə belə, eyni hüceyrə obyektinin hissəsi olmaya bilər. Tədqiqatda z oxundakı mövqe də nəzərə alınaraq üçölçülü rekonstruksiya aparılmış və yalnız obyekt səviyyəsindəki təmas/üst-üstə düşmə əlaqələri kolokalizasiya kimi qəbul edilmişdir.

Bir pTDP-43 obyekti heç bir neyron marker obyekti ilə üst-üstə düşməyə biləcəyi kimi, birdən çox obyektlə də üst-üstə düşə bilər. Buna görə “relation count” birbaşa “neçə neyron xəstədir?” demək deyil; seqmentləşdirilmiş pTDP-43 obyektləri ilə neyron marker obyektləri arasındakı üçölçülü əlaqələrin sayını ifadə edir.

Kolokalizasiya səbəbiyyət deyil

DβH və pTDP-43 siqnallarının eyni hüceyrə strukturunda üst-üstə düşməsi TDP-43-ün noradrenergik neyronlarda olduğunu və ya bu strukturlarla güclü məkan əlaqəsi daşıdığını dəstəkləyir. Lakin bu ölçmə təkbaşına TDP-43-ün noradrenergik neyron ölümünün səbəbi olduğunu, DβH-nin TDP-43 aqreqasiyasını başlatdığını və ya iki molekulun birbaşa fiziki olaraq bir-birinə bağlandığını sübut etmir.

PCA və HCA nə üçün istifadə olunur?

Əsas komponent analizi (Principal Component Analysis, PCA), çoxsaylı qarşılıqlı əlaqəli dəyişənləri məlumatdakı ən yüksək dəyişkənliyi daşıyan daha az sayda yeni oxa çevirən ölçüazaltma metodudur. Mənbədə hər dəyişən PCA-dan əvvəl z-skoruna çevrilmiş, beləliklə müxtəlif miqyaslı dəyişənlərin analizə birbaşa dominant təsiri azaldılmışdır.

Hər əsas komponent ilkin dəyişənlərin bir-birinə perpendikulyar, yəni ortoqonal xətti kombinasiyasıdır. Birinci komponent məlumatda izah edilə bilən ən böyük variasiya istiqamətini, sonrakı komponentlər isə əvvəlki komponentlərə perpendikulyar qalan digər variasiya istiqamətlərini tutmağa çalışır. Mənbə tədqiqatında PCA klinik diaqnoz qoyan müstəqil süni intellekt modeli kimi deyil, halların çoxdəyişənli nümunələrini vizuallaşdırmaq və qrup ayrılmasını qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir.

İyerarxik klasterləşdirmə analizi (Hierarchical Clustering Analysis, HCA) isə bir-birinə daha çox bənzəyən halları addım-addım qruplaşdıraraq dendroqram yaradır. Tədqiqatçılar Ward metodundan istifadə etmişlər. Bu metod qruplar birləşdirilərkən klasterdaxili dəyişkənliyin artmasını mümkün qədər məhdudlaşdırmağa çalışır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

İştirakçılar və tədqiqat dizaynı

Hal kohortu 2020-ci ilin dekabrından 2023-cü ilin oktyabrınadək Mayo Clinic klinik proqramları ilə NIH tərəfindən dəstəklənən Neurodegenerative Research Group və Alzheimer’s Disease Research Center mənbələrindən formalaşdırılmışdır. Nəzarətlər autopsiyada neyrodegenerativ patologiya aşkar edilməyən şəxslər kimi müəyyən edilmişdir.

Ümumilikdə 15 hal olmuşdur. Bütün kohortda təqdimat zamanı median yaş 93 il, orta yaş isə 87,5 il kimi bildirilmişdir. PART və hAD hallarının ölüm yaşı təxminən 93 ± 5,5 il, nəzarət qrupunun yaşı isə 67 ± 12,5 il olmuşdur. Ümumilikdə dörd hal, yəni kohortun %26,7-si qadın olmuşdur.

Nəzarətlər nəzərəçarpacaq dərəcədə daha gəncdir. Müəlliflər yaşa uyğun, lakin neyrodegenerativ dəyişiklik göstərməyən nəzarət toxuması əldə edə bilmədikləri üçün nəzarətləri pTDP-43 qrup analizinin müqayisəli xəstəlik qolu kimi deyil, əsasən neyron markerlərinin normal boyanma nümunəsini göstərmək üçün vizual istinad kimi istifadə etmişlər.

Neyropsixoloji qiymətləndirmə

İştirakçılar davranış nevroloqu tərəfindən strukturlaşdırılmış nevroloji qiymətləndirmədən keçirilmiş və neyropsixoloji testlər tətbiq edilmişdir.

İnsan beyin toxuması necə hazırlandı?

Formalinlə fiksə edilmiş və parafinə yerləşdirilmiş iki insan beyin toxuması blokundan amigdala və hipokampal formasiyanı əhatə edən bölgələr seçilmişdir. Kəsik qalınlığı 10 µm müəyyən edilmişdir.

Kəsiklər əvvəlcə fosfat tamponlu salində %0,3 Triton-X 100 ilə otaq temperaturunda 30 dəqiqə keçiriciləşdirilmişdir. Ardınca antigen geriqazanımı üçün 10 mM natrium sitrat, pH 6,0 mühitində 80 °C-də 30 dəqiqə istilik tətbiq edilmişdir.

İnsan IgG-si ilə bağlı qeyri-spesifik flüoressent siqnalları azaltmaq məqsədilə F(ab')₂ fraqmentləri 1:35 durultmada və 4 °C-də gecə boyu tətbiq edilmişdir. Bloklama üçün %2 normal eşşək serumu və %0,1 iribuynuzlu serum albumini istifadə edilmişdir.

Əsas anticisimlər və durultmalar

Birincili anticisimlər 4 °C-də gecə boyu tətbiq edilmişdir. Növbəti gün uyğun flüoroforla konyuqasiya edilmiş ikincili anticisimlər əlavə edilmişdir. Yaşlı insan beynində güclü ola bilən lipofussin avtoflüoressensiyasını azaltmaq üçün TrueBlack otaq temperaturunda 3 dəqiqə istifadə edilmiş və kəsiklər antifade montaj mühiti ilə örtülmüşdür. Birincili anticisimin çıxarıldığı omission nəzarətləri boyanmanın spesifikliyini qiymətləndirmək üçün tətbiq edilmişdir.

Konfokal görüntüləmə

Multiplex görüntülər Zeiss 980 LSM spinning-disk confocal sistemi ilə eyni işıqlandırma parametrləri saxlanılaraq əldə edilmişdir. Görüntüləmə zamanı tədqiqatçılar diaqnostik qrupa qarşı korlaşdırılmışdır.

Hər anatomik bölgədə 20× böyütmədə 3–4 sahə nümunələnmiş və eyni toxuma sahəsinin təkrar nümunələnməsini azaltmaq üçün sahələr arasında ən azı 100 µm məsafə saxlanılmışdır. Hər z-stack 1 µm intervalla 10 optik müstəvidən ibarət olmuşdur.

AIVIA 15.0 ilə süni intellekt seqmentasiyası

Üçölçülü süni intellekt dəstəkli iş axını AIVIA 15.0 proqramında həyata keçirilmişdir. Piksel klassifikatorları hər diaqnostik qrupdan iki–üç hala aid dörd–beş təmsilçi görüntü üzərində siqnal və fonun əl ilə işarələnməsi yolu ilə öyrədilmişdir.

Eyni haldan alınan müstəqil ROI-lər təsadüfi şəkildə ya AI seqmentasiya təlimi, ya da sonrakı morfometrik və kolokalizasiya ölçmələri üçün ayrılmışdır. Təlim tamamlandıqdan sonra xüsusi analiz xətti etiketlənmiş obyektləri üçölçülü şəkildə yenidən qurmuş, morfometrik xüsusiyyətləri çıxarmış və iki marker arasındakı obyekt səviyyəli üst-üstə düşmələri hesablamışdır.

Tədqiqatçılar həmçinin amygdala-BL bölgəsindəki təmsilçi nümunələrdə AI tərəfindən müəyyən edilən pTDP-43–neyron alt tip kolokalizasiyalarını manual sayımla müqayisə etmişlər. Mənbə bu müqayisənin AI kəmiyyətləşdirməsi ilə yaxın uyğunluq göstərdiyini bildirir.

Statistik analiz

Statistikada bioloji vahid slayd və ya ROI deyil, ayrı-ayrı insan hallarıdır. Bu çox vacibdir; çünki eyni şəxsdən alınan çoxsaylı görüntüləri bir-birindən müstəqil xəstələr kimi saymaq nümunə ölçüsünü süni şəkildə artırardı.

Məlumatlar median və kvartillərarası interval (Q1–Q3) formasında təqdim edilmişdir. Üç və ya daha çox diaqnostik qrupun müqayisəsində Kruskal–Wallis testi, ikili müqayisələrdə Mann–Whitney U testi istifadə edilmişdir.

Spearman sıra korrelyasiyası pTDP-43 yükü ilə klinik və ya neyropatoloji dəyişənlər arasındakı monoton əlaqələri qiymətləndirmək üçün istifadə edilmişdir. Çoxsaylı korrelyasiyalar eyni vaxtda sınaqdan keçirildiyi üçün yanlış müsbət nəticə riskini azaltmaq məqsədilə Spearman p-dəyərlərinə False Discovery Rate (FDR) düzəlişi tətbiq edilmişdir.

PCA-dan əvvəl dəyişənlər z-skoruna çevrilmişdir. İyerarxik klasterləşdirmədə Ward metodu istifadə edilmişdir. Tədqiqatçılar yaşın mümkün qarışdırıcı təsirini qiymətləndirmək üçün hal səviyyəsində yaş kovariatı ilə düzəldilmiş analizlər və yaş uyğunlaşdırılmış alt qruplarda həssaslıq analizləri aparmış; əsas nəticələrin yaş nəzərə alındıqdan sonra dəyişmədiyini bildirmişlər.

Bütün statistik əməliyyatlar GraphPad Prism 11 ilə diaqnostik statusa qarşı kor tədqiqatçılar tərəfindən aparılmışdır. PCA və ya HCA-da hər hansı dəyişəndə məlumatı çatışmayan müşahidələr müvafiq analizdən çıxarılmışdır.

Amigdala-BL nəticələri

Basolateral amigdalada pTDP-43–DβH kolokalizasiyası hAD-TDP və hAD-TDP-LBD qruplarında ən yüksək, PART-TDP-də isə ən aşağı nümunəni göstərmişdir. VGLUT1 ilə pTDP-43 kolokalizasiyası PART-TDP-də daha yüksək, TH kolokalizasiyası isə hAD-TDP qrupunda ən yüksək olmuşdur. ChAT kolokalizasiyası bütün qruplarda digər markerlərlə müqayisədə daha aşağı olsa da, hAD-TDP-də nisbi artım göstərmişdir.

DβH kolokalizasiyası APOE ilə müsbət, təhsil müddəti ilə mənfi əlaqə göstərmişdir. VGLUT1; TH, ChAT, nevritik lövhə C skoru və Braak mərhələsi ilə müsbət, LBD ilə mənfi əlaqəlidir. TH; VGLUT1, ChAT, hipokampal skleroz və ölüm yaşı ilə müsbət, LBD ilə mənfi əlaqə göstərmişdir. ChAT isə VGLUT1, TH və Braak mərhələsi ilə müsbət, LBD ilə mənfi əlaqəlidir.

Mənbə Şəkil 1-də bu müqayisələrin statistik işarələri * p < 0,05 və ** p < 0,01 formasında verilmişdir; mətn hər müqayisə üçün ayrıca dəqiq p-dəyərlərini bildirmədiyinə görə burada qrafikdən dəqiq p dəyəri uydurulmamışdır.

Amigdala-CM nəticələri

Centromedial amigdalada DβH kolokalizasiyası hAD-TDP-də ən yüksək, hAD-TDP-LBD-də isə ən aşağı olmuşdur. VGLUT1 yenə PART-TDP-də, TH isə hAD-TDP-də ən yüksək nümunəni göstərmişdir. ChAT ümumilikdə ən aşağı kolokalizasiya səviyyəsində qalmış, lakin hAD-TDP-də nisbi zənginləşmə göstərmişdir.

Tədqiqatçılar müxtəlif qruplardakı DβH pozitiv neyron sayının nəticəni süni şəkildə dəyişdirib-dəyişdirmədiyini ayrıca yoxlamış və relation count dəyərlərini ümumi DβH pozitiv neyron sayına normallaşdırmışlar. Normallaşdırmadan sonra da əsas nümunələrin böyük ölçüdə qorunduğu bildirilmişdir.

Hipokampal alt sahələrdəki nəticələr

CA1, CA2/3, CA4, dentat girus və subikulum boyunca DβH kolokalizasiyası ümumilikdə hAD-TDP qrupunda yüksək olmuşdur. Bunun mühüm regional istisnası CA1-dir; burada hAD-TDP-LBD qrupunda da nəzərəçarpacaq DβH zənginləşməsi görülmüşdür. DβH yükü ölüm yaşı, Braak mərhələsi, APOE genotipi və amiloid ölçmələri ilə müsbət əlaqələr göstərmiş, bəzi alt bölgələrdə Trail A/B və Boston Naming Test performansı və LBD statusu ilə mənfi əlaqələr göstərmişdir.

VGLUT1 kolokalizasiyasında CA1–CA4 və subikulumda qrup fərqləri daha məhduddur. Dentat girusda PART-TDP qrupunda artım görülmüşdür. VGLUT1 müxtəlif bölgələrdə TH, ChAT və hipokampal sklerozla müsbət; LBD, ARTAG, təhsil, BNT, MMSE və nevritik lövhə yükü kimi dəyişənlərlə bölgədən asılı mənfi əlaqələr göstərmişdir.

TH və ChAT kolokalizasiyaları hipokampal alt bölgələrdə əsasən hAD-TDP qrupunda ən yüksək olmuş; hAD-TDP-LBD və ya PART-TDP-də bölgədən asılı azalmalar görülmüşdür. TH ilə ChAT güclü şəkildə birlikdə dəyişmişdir. Hər iki marker ölüm yaşı və hipokampal sklerozla müsbət, LBD ilə mənfi əlaqələndirilmişdir.

Entorinal korteks nəticələri

Entorinal korteksdə DβH–pTDP-43 kolokalizasiyası hAD-TDP-də ən yüksək, hAD-TDP-LBD-də isə ən aşağı olmuşdur. VGLUT1 kolokalizasiyası PART-TDP-də, TH kolokalizasiyası hAD-TDP-də ən yüksək səviyyədədir. ChAT yenə ümumilikdə aşağı olsa da hAD-TDP-də nisbətən daha yüksək olmuşdur.

Bu bölgədə DβH Trail A performansı ilə mənfi əlaqəlidir. VGLUT1 ChAT və hipokampal sklerozla müsbət əlaqə göstərmişdir. TH, ChAT və ölüm yaşı ilə müsbət, LBD ilə mənfi əlaqəlidir. ChAT isə TH və hipokampal sklerozla müsbət, LBD ilə mənfi əlaqəlidir.

Lewy Cisimcikli Xəstəlik TDP-43 Nümunəsini Necə Dəyişdirdi?

Bu kiçik kohortda LBD pTDP-43 kolokalizasiyasının xüsusilə DβH və TH ilə əlaqələrində ardıcıl şəkildə mənfi dəyişdirici kimi ortaya çıxmış; PCA və HCA analizlərində də qrup strukturunu müəyyən edən əsas dəyişənlərdən biri olmuşdur. Lakin bu nəticə LBD-nin TDP-43-ü biokimyəvi olaraq birbaşa azaltdığını sübut etmir.

Müəlliflər hAD-TDP-LBD qrupunda daha aşağı pTDP-43 yükünün mümkün izahları arasında aqreqasiyaya meyilli zülalların hüceyrə zülal keyfiyyətinə nəzarət sistemləri üçün rəqabət aparmasını və ya LBD olduqda həssas neyronların daha irəli dərəcədə itirilmiş olmasını müzakirə edirlər. Bunlar təcrübədə birbaşa sınaqdan keçirilmiş mexanizmlər deyil və gələcəkdə mexanistik baxımdan təsdiqlənməlidir.

PCA və HCA nə göstərdi?

Çoxbölgəli pTDP-43 kolokalizasiyasını neyropatoloji mərhələləşdirmə dəyişənləri ilə birləşdirən PCA və HCA analizləri 12 patoloji halda PART-TDP, hAD-TDP və hAD-TDP-LBD qruplarını aydın şəkildə ayırmışdır. Mənbə xüsusilə LBD statusunun və amiloid yükünün klaster strukturuna mühüm töhfə verdiyini bildirir.

Amigdala DβH məlumatlarının A-B-C, Thal, Braak və LBD mərhələləri ilə birlikdə istifadə edildiyi modeldə üç patoloji qrup bu kiçik məlumat dəstində tam ayrılmışdır. Bu ifadə yalnız tədqiqatdakı 12 hallıq kəşfiyyat xarakterli məlumat dəsti üçün keçərlidir; təsdiqlənmiş klinik klassifikator və ya diaqnostik test uğuru kimi şərh edilməməlidir.

Neyropatoloji mərhələlər təkbaşına istifadə edildikdə PART ilə AD hallarını amiloid və tau yükü əsasında ayıra bilmiş, lakin AD-TDP ilə AD-TDP-LBD alt qruplarını ayıra bilməmişdir. Bunun əksinə, hüceyrə-tipli pTDP-43 kolokalizasiyaları AD-nin TDP-43 alt qruplarını ayıra bilmiş, lakin amiloid və tau məlumatı olmadan PART-ı AD-dən etibarlı şəkildə ayıra bilməmişdir. Mənbə bu iki məlumat növünün bir-birini tamamlayan, lakin eyni olmayan təsnifat oxları verdiyini vurğulayır.

Mənbə Şəkil 6 və 7 niyə yenidən çəkilmədi?

Mənbə Şəkil 6 və 7 real hal səviyyəli PCA mövqelərini, vektor istiqamətlərini, z-skorlarını və dendroqram məsafələrini göstərir. Məqalə mətni bunların bütün xam koordinatlarını ayrıca ədədi cədvəl şəklində vermədiyi üçün qrafikdən nöqtə mövqeyi təxmin edib yeni “dəqiq” PCA qrafiki yaratmaq elmi baxımdan düzgün olmazdı. Buna görə Verianla mətnində yalnız mənbədə birbaşa bildirilən qrup ayrılması və dəyişən əlaqələri təqdim edilmişdir.

Koqnitiv testlərlə əlaqə nə deməkdir?

Hipokampal bölgələrdə pTDP-43 kolokalizasiyaları Trail A/B, Boston Naming Test, MMSE və CDR kimi bəzi koqnitiv/funksional ölçmələrlə əlaqə göstərmişdir. Bu nümunələr hüceyrə-tipinə spesifik TDP-43 yükünün klinik pozulma ilə əlaqəli ola biləcəyi düşüncəsini dəstəkləyir.

Lakin xəstə toxuması ölüm sonrası araşdırıldığı üçün tədqiqat TDP-43 yığılmasının daha əvvəl baş verib koqnitiv pozğunluğu birbaşa başladığını göstərə bilməz. Müəlliflər açıq şəkildə bu nəticələrin korrelyasion olduğunu və mexanistik və ya səbəbi nəticə çıxarmağın mümkün olmadığını bildirirlər.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• pTDP-43 limbik sistem boyunca neyron alt tiplərinə bərabər şəkildə paylanmır.
• DβH pozitiv noradrenergik neyronlar pTDP-43 ilə ən aydın kolokalizasiya nümunəsini göstərir.
• TH pozitiv katexolaminerjik hüceyrələrin iştirakı aydın olsa da bölgə və patoloji qrupdan asılı olaraq dəyişir.
• VGLUT1 pozitiv qlutamatergik sistemin iştirakı ümumilikdə daha məhduddur və PART-da bəzi bölgələrdə nisbi artım göstərir.
• ChAT pozitiv xolinergik neyronlar seyrəkdir və pTDP-43 kolokalizasiyaları ümumilikdə aşağı səviyyədədir.
• LBD-nin olması çoxsaylı bölgədə pTDP-43 kolokalizasiyası ilə mənfi əlaqəlidir.
• DβH kolokalizasiya nümunələri patoloji qrupları ayırmaqda ən güclü neyron markerlərindən biri kimi ortaya çıxmışdır.
• Hüceyrə-tipi kolokalizasiya məlumatı ilə klassik neyropatoloji mərhələləşdirmə bir-birini tamamlayan məlumat verir.
• Yaş kovariatı ilə aparılan əlavə analizlərdə əsas nəticələr qorunmuşdur.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticələr

• Tədqiqat TDP-43-ün noradrenergik neyronları birbaşa öldürdüyünü sübut etmir.
• DβH ilə pTDP-43 kolokalizasiyası iki zülalın birbaşa fiziki olaraq bağlandığını göstərmir.
• LBD-nin pTDP-43-ü molekulyar səviyyədə basqıladığı mexanizm sübut edilməmişdir.
• PCA/HCA ayrılması klinikada istifadə edilə bilən təsdiqlənmiş diaqnostik alqoritm deyil.
• Bu tədqiqat canlı xəstələrdə istifadə olunan görüntüləmə və ya qan testi hazırlamamışdır.
• Kəsiyə əsaslanan postmortem dizayn TDP-43 yığılmasının zaman baxımından hansı patologiyadan əvvəl və ya sonra inkişaf etdiyini göstərmir.
• Kiçik nümunə nəticələri bütün Alzheimer və ya PART populyasiyasına birbaşa ümumiləşdirilə bilməz.
• TH siqnalı yalnız dopaminergik neyronlara spesifik hesab edilə bilməz; noradrenergik neyronlar da TH ifadə edə bilər.
• Tədqiqat yeni dərman və ya müalicənin effektivliyini sınaqdan keçirməmişdir.

Əsas məhdudiyyətlər

Kiçik nümunə: Ümumilikdə 15 hal, əsas patoloji analizlərdə isə 12 xəstəlik halı vardır. Bu nümunə kəşfiyyat xarakterli analizlər üçün dəyərlidir, lakin geniş populyasiya üzrə ümumiləşdirmə baxımından məhduddur.

Nəzarətdə yaş fərqi: Nəzarətlər xəstəlik qruplarından nəzərəçarpacaq dərəcədə daha gəncdir. Tədqiqatçılar buna görə nəzarətləri birbaşa pTDP-43 xəstəlik müqayisəsinə daxil etməmiş, əsasən normal neyron boyanma nümunəsinin vizual istinadı kimi istifadə etmişlər.

Postmortem dəyişkənlik: İnsan ölüm sonrası toxumasında fiksasiya, hüceyrə bütövlüyü və xəstəliyin müxtəlif mərhələləri baxımından təbii dəyişkənlik mövcuddur.

Kəsiyə əsaslanan dizayn: Hər hal xəstəliyin yalnız bir zaman nöqtəsini təmsil edir. Eyni şəxsdə TDP-43-ün illər ərzində irəliləməsi izlənməmişdir.

Erkən xəstəlik mərhələsinin azlığı: Kohort irəli yaşda və aydın neyropatologiyaya malik hallardan ibarət olduğuna görə erkən mərhələdə hansı hüceyrə tipinin ilk təsirləndiyini müəyyənləşdirmək çətindir.

TH spesifikliyi: TH boyanması həm dopaminergik, həm də noradrenergik neyron alt tiplərini göstərə bilər; buna görə TH nəticəsini yalnız dopaminergik sistemə aid etmək olmaz.

3D AI seqmentasiyasının sərhədi: Yüksək hüceyrə həlli təmin etsə də metod neyron degenerasiyasının zaman sırasını və ya patologiyanın molekulyar səbəbini müəyyən edə bilməz.

Qarışıq patologiyalar: Nümunənin kiçik olması səbəbilə çoxsaylı yanaşı patologiyaların bütün kombinasiyalarını ayrıca statistik qruplar şəklində analiz etmək mümkün olmamışdır.

Müəlliflər gələcəkdə təkhüceyrəli transkriptomika və məkan proteomikası kimi üsulların pTDP-43 yığılmasının neyron funksional pozğunluğundan əvvəl, yoxsa sonra meydana çıxdığını və seçici həssaslığın hansı molekulyar yollarla inkişaf etdiyini qiymətləndirmək üçün vacib olacağını bildirirlər.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal başlıq: TDP-43 Coincides with Noradrenergic Neurons in Alzheimer’s Disease (AD) and Primary Age-Related Tauopathy (PART)

Müəlliflər: Gokhan Uruk; Hossam Youssef; Rodolfo G. Gatto; Nadia Hossain; Jerusha Bhaskaran; Yuqi Tian; Mary M. Machulda; Ronald C. Petersen; Jennifer L. Whitwell; Robert Ross Reichard; Keith A. Josephs.

Bərabər töhfə: Gokhan Uruk və Hossam Youssef tədqiqata bərabər töhfə vermişdir.

Məsul müəllif: Keith A. Josephs.

Qurumlar: Department of Neurology, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota; Department of Radiology, Mayo Clinic; Department of Neuropsychiatry (Neuropsychology), Mayo Clinic; Department of Laboratory Medicine and Pathology (Neuropathology), Mayo Clinic; Department of Neurology, Behavioral Neurology, and Movement Disorders, Mayo Clinic College of Medicine and Science.

Jurnal: Cells.

Nəşriyyatçı: MDPI, Basel, Switzerland.

Mənbə növü: İnsan postmortem beyin toxumasına əsaslanan özgün, kəsiyə əsaslanan və kəşfiyyat xarakterli tədqiqat məqaləsi.

Cild / say / məqalə nömrəsi: 15(20), 1850.

DOI: 10.3390/cells15201850.

Göndərilmə tarixi: 11 avqust 2026.

Reviziya tarixi: 5 oktyabr 2026.

Qəbul tarixi: 7 oktyabr 2026.

Nəşr tarixi: 12 oktyabr 2026.

Rəy statusu: Cells jurnalında dərc olunmuş rəyli məqalədir.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Rəsmi keçid: https://www.mdpi.com/2073-4409/15/20/1850

DOI keçidi: https://doi.org/10.3390/cells15201850

Etik təsdiq: Tədqiqat Helsinki Bəyannaməsinə uyğun aparılmış və Mayo Clinic Institutional Review Board tərəfindən IRB# 14-004401 və IRB# 712-98 çərçivəsində təsdiqlənmişdir.

Məlumatlandırılmış razılıq: Bütün iştirakçılardan və ya onların nümayəndələrindən məqalənin dərcinə dair yazılı məlumatlandırılmış razılıq alınmışdır.

Maliyyələşdirmə: Tədqiqat National Institutes of Health tərəfindən R01-AG037491 (PI: K.A.J.) və P30 AG062677 (PI: R.C.P.) qrantları ilə dəstəklənmişdir.

Məlumatların əlçatanlığı: Toplulaşdırılmış məlumatlar əsas mətn, şəkillər və əlavə materiallarda yer alır. İlkin görüntülər və elektron cədvəllər kimi məlumatların məsul müəllifdən yazılı sorğu əsasında təqdim oluna biləcəyi bildirilmişdir. Məqalədə özgün proqram kodu bildirilməmişdir.

Maraqların toqquşması: Müəlliflər maraqların toqquşmasının olmadığını bəyan etmişdir.

Müəllif töhfələri: G.U. flüoressent immunohistokimya tədqiqatlarını, kəmiyyət və statistik analizləri aparmış və neyropatoloji/immunoflüoressent məlumatları toplamış və təhlil etmişdir. G.U. və H.Y. ilkin mətn layihəsini hazırlamışdır. G.U., H.Y. və R.G.G. yekun mətnə mühüm töhfə vermişdir. N.H., J.B. və Y.T. cədvəl və şəkil məlumatlarının əldə edilməsinə töhfə vermişdir. M.M.M. və R.C.P. maliyyələşdirmə və neyropsixoloji testləri təmin etmişdir. R.R.R. neyropatoloji nümunələri, hal diaqnozunu və məlumatların toplanmasını təmin etmişdir. K.A.J. və J.L.W. klinik məlumat və məlumatların şərhi üzrə ekspertiza təqdim etmiş, həmçinin tədqiqatı konseptuallaşdırmış, nəzarət etmiş və maliyyələşdirmişdir.

Əsas metodoloji sərhəd: Tədqiqat postmortem insan toxumasından əldə edilən kəsiyə əsaslanan kolokalizasiya məlumatını təhlil edir. Kolokalizasiya səbəbiyyət, zülalların birbaşa molekulyar qarşılıqlı təsiri və ya patologiyanın zaman sırası demək deyil. Kiçik nümunə, gənc nəzarətlər, irəli yaşlı xəstəlik kohortu və qarışıq patologiyalar nəticələrin ümumiləşdirilə bilməsini məhdudlaşdırır.