Mảng amyloid, còn được gọi là mảng thần kinh hoặc mảng lão hóa, là sự lắng đọng ngoại bào bao gồm protein amyloid beta (Aβ) và chủ yếu được tìm thấy trong chất xám của não. Những mảng bám này thường liên quan đến các yếu tố thần kinh thoái hóa, cũng như số lượng lớn tế bào thần kinh đệm và tế bào hình sao. Những mảng bám này xuất hiện trong não khi chúng ta già đi, nhưng một lượng lớn mảng bám và các đám rối sợi thần kinh là dấu hiệu đặc trưng của bệnh Alzheimer.
Các mảng amyloid khác nhau về hình dạng và kích thước, thường có đường cong phân bố log-bình thường trên các phần mô, với diện tích trung bình khoảng 400-450 micron vuông.
Quá trình hình thành các mảng amyloid chủ yếu là do sự gấp cuộn và kết tụ của protein Aβ. Chiều dài và sự biến đổi hóa học của các mảng bám này sẽ ảnh hưởng đến xu hướng kết tụ và độc tính của chúng. Do đó, nếu muốn hiểu tác động của mảng amyloid, trước tiên bạn phải bắt đầu với việc sản xuất Aβ.
Amyloid beta (Aβ) là một protein nhỏ, phổ biến nhất có chiều dài 40 hoặc 42 axit amin. Aβ được giải phóng từ một protein gốc dài gọi là protein tiền thân Aβ (APP). APP được sản xuất ở nhiều tế bào nhưng đặc biệt có nhiều ở tế bào thần kinh. Phần Aβ của protein xuyên màng đơn kênh này tồn tại một phần bên trong và một phần bên ngoài màng tế bào.
Để giải phóng Aβ, APP được phân cắt từng bước bởi hai enzyme: đầu tiên là bên ngoài màng bởi β-secretase (hoặc enzyme phân cắt β-amyloid (BACE)), sau đó bên trong màng bởi gamma secretase Lần cắt thứ hai. Kết quả của những lần cắt này là sự giải phóng các đoạn protein Aβ ra bên ngoài tế bào.
Các mảng amyloid có thể được quan sát dưới kính hiển vi ánh sáng bằng nhiều kỹ thuật nhuộm khác nhau, bao gồm nhuộm bạc, đỏ Congo, nhuộm thiazole, v.v. Mỗi phương pháp này có độ nhạy khác nhau và có thể dán nhãn cụ thể các kháng nguyên trong mảng.
Sự tích tụ Aβ của các mảng amyloid khác nhau về kích thước và hình thức, từ sự tích tụ dạng sợi nhỏ có đường kính vài micron đến các khối lớn hơn và dày đặc hơn tạo thành lõi Aβ-amyloid cổ điển được bao quanh bởi Aβ thưa thớt xung quanh.
Theo nghiên cứu của Dietmar Thal và cộng sự, quá trình hình thành mảng bám amyloid ở bệnh nhân mắc bệnh Alzheimer có thể chia làm 5 giai đoạn. Ban đầu, các mảng bám xuất hiện ở vùng vỏ não mới, sau đó dần dần lan sang các vùng não khác, bao gồm cả vùng hải mã và hạch hạnh nhân.
Trong giai đoạn cuối của bệnh Alzheimer, các mảng bám gần như lan rộng khắp não. Trong quá trình này, sự kết tụ và gấp sai của Aβ đi kèm với các phản ứng viêm trong não, từ đó ảnh hưởng đến chức năng thần kinh.
Trong chẩn đoán bệnh lý thần kinh của bệnh Alzheimer, các mảng Aβ phong phú và các đám rối sợi thần kinh được hình thành do tập hợp các protein tau cụ thể là những đặc điểm tổn thương cần thiết. Mặc dù số lượng các đám rối sợi thần kinh thường tương quan với mức độ sa sút trí tuệ, Aβ rõ ràng đóng vai trò trung tâm trong nguy cơ, sự khởi phát và tiến triển của bệnh Alzheimer.
Việc phát hiện mảng Aβ thường yêu cầu phân tích bằng kính hiển vi khi khám nghiệm tử thi, nhưng bằng cách sử dụng thuốc thử có đánh dấu phóng xạ, những mảng bám này giờ đây cũng có thể được quan sát thấy ở những bệnh nhân còn sống.
Với việc nghiên cứu sâu hơn, các nhà khoa học đang khám phá tác động của các yếu tố sinh học khác nhau đến sự hình thành các mảng amyloid. Chúng bao gồm các yếu tố môi trường có thể xảy ra, rủi ro di truyền và mối liên hệ với tình trạng viêm mãn tính. Nhiều nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng sự hình thành các mảng amyloid cũng có thể liên quan đến tổn thương các vi mạch não.
Ngoài ra, nghiên cứu về sinh học không phải con người cũng đã cung cấp những hiểu biết quan trọng. Tổ tiên loài người và các loài linh trưởng không phải con người hiện nay phát triển một cách tự nhiên các mảng amyloid trong não, nhưng các đám rối sợi thần kinh đi kèm của chúng lại tương đối ít.
Với sự hiểu biết sâu sắc hơn về cơ chế của các mảng bám này, các liệu pháp tiềm năng cho bệnh Alzheimer có thể được phát triển để làm chậm hoặc đảo ngược sự tiến triển của bệnh.
Các mảng amyloid chắc chắn là một mắt xích quan trọng trong cuộc chiến chống lại bệnh Alzheimer, nhưng liệu vai trò và tác động thực sự của chúng có thực sự là tất cả những gì chúng ta cần để hiểu về căn bệnh này?