Alzheimer ontstaat door zink en is ook een ijzerstapelingsziekte

Alzheimerpatiënten kampen met eiwitafzettingen (plaques) in hun hersenen die voor een groot deel bestaan uit het eiwit APP (amyloïde precusor proteïne). Dat eiwit krijgt vaak een hoofdrol toebedeeld in het ontstaan van Alzheimer, maar de functie was onbekend.

Die werking is eindelijk opgehelderd: het is een enzym dat schadelijke ijzerionen omzet in een voor de hersenen onschadelijke vorm.

Voor onderzoekers van de universiteit van Melbourne die hun vondst over de werking van APP gisteren publiceerden (Cell, 17 september), vielen na meer dan tien jaar onderzoek veel puzzelstukjes op hun plaats.

Zozeer dat ze een nieuw model voor het ontstaan van Alzheimer presenteren. Die ziekte begint – in hun visie – met een ontregelde stofwisseling van zink en ijzer.

Zinkionen blokkeren de werking van APP. Hierdoor worden schadelijke ijzerionen (Fe2+) niet meer weggewerkt. Die hopen zich op binnen de hersencellen, wat de cellen fataal wordt. Tegelijkertijd wordt het geblokkeerde APP afgebroken en opgeslagen als vers plaque-eiwit. In die groeiende plaques hopen zich vervolgens zinkionen op. Door de verhoogde zinkconcentratie in de buurt wordt nog meer APP stil gelegd. De cellen reageren daarop door steeds nieuw APP aan te maken. Zo ontstaat een zichzelf versterkend proces, waarmee de onderzoekers het sluipende verloop van de ziekte van Alzheimer verklaren.

Rest nog de vraag waar die zinkionen vandaan komen. De plaques zijn er rijk aan, maar begint het ziekteproces echt met een verhoging van de concentratie zinkionen in de hersenen?

In elk geval konden de onderzoekers het gezonde mechanisme verstoren met zink. En als ze plakjes hersenweefsel van overleden alzheimerpatiënten behandelden met een stof die zinkionen wegvangt, werkte het APP daarin weer normaal.

Het bewijs dat APP ijzer omzet vonden de onderzoekers door in gekweekte hersencellen het APPgen uit te schakelen. Prompt hoopten Fe2+-ionen zich op. Die ophoping werd ongedaan gemaakt als ze vers APP aan het kweekmedium toevoegden. Ook bij muizen waarin het gen voor APP was uitgeschakeld nam de hoeveelheid Fe2+-ionen aanzienlijk toe. Die toename was groter naarmate er meer ijzer in het voedsel zat en ging gepaard met sterfte van hersencellen. Bij normale muizen bleef de toename van ijzerionen uit, ook als het voer ijzerrijk was.

Huup Dassen