Lipopolysaccharid assoziiert mit Amyloid-Plaques, Neuronen und Oligodendrozyten im Gehirn von Alzheimer-Krankheit: Eine Übersicht

Diese Übersicht schlägt vor, dass Lipopolysaccharid (LPS, das in der Wand aller gramnegativen Bakterien vorkommt) eine Rolle bei der Entstehung der sporadischen Alzheimer-Krankheit (AD) spielen könnte. Dies basiert teilweise auf aktuellen Studien, die zeigen, dass: gramnegative E. coli-Bakterien extrazelluläres Amyloid bilden können; bakterielle 16S rRNA in allen menschlichen Gehirnen vorhanden ist, wobei über 70 % gramnegative Bakterien sind; ultrastrukturelle Analysen Mikroben in Erythrozyten von AD-Patienten gezeigt haben; Blut-LPS-Spiegel bei AD-Patienten dreimal so hoch sind wie die in Kontrollen; LPS in Kombination mit fokaler zerebraler Ischämie und Hypoxie amyloidartige Plaques und Myelinverletzungen im Kortex erwachsener Ratten hervorgebracht hat. Darüber hinaus wurde gramnegatives bakteriales LPS in alternden Kontroll- und AD-Gehirnen gefunden, wobei die LPS-Spiegel in AD-Gehirnen viel höher waren. Zusätzlich ko-lokalisierten LPS mit Amyloid-Plaques, peri-vaskulärem Amyloid, Neuronen und Oligodendrozyten in AD-Gehirnen. Basierend auf der Annahme, dass LPS Oligodendrozyten verletzen kann, wurden die degradierten Myelin-Basischen-Protein (dMBP) Spiegel in AD im Vergleich zu Kontrollgehirnen als viel höher gefunden. Immunfluoreszenz zeigte, dass dMBP mit β-Amyloid (Aβ) und LPS in Amyloid-Plaques im AD-Gehirn ko-lokalisiert war und dMBP sowie andere Myelinmoleküle in den Wänden von Vesikeln in der periventrikulären weißen Substanz (WM) gefunden wurden. Diese Daten führten zur Hypothese, dass LPS auf die TLR4-CD14/TLR2-Rezeptoren von Leukozyten und Mikroglia wirkt, um NFkB-vermittelte Erhöhungen von Zytokinen zu erzeugen, die die Aβ-Spiegel erhöhen, Oligodendrozyten schädigen und die Myelinverletzung im AD-Gehirn verursachen. Da Aβ1-42 auch ein Agonist für TLR4-Rezeptoren ist, könnte dies einen Teufelskreis erzeugen, der für den unaufhaltsamen Verlauf von AD verantwortlich ist. Somit könnten LPS, der TLR4-Rezeptorkomplex und gramnegative Bakterien Behandlungs- oder Präventionsziele für sporadische AD sein.