Föstudaginn 4. febrúar varði Unnur Diljá Teitsdóttir doktorsritgerð sína í líf- og læknavísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Tengsl lífvísa í heila- og mænuvökva við einkennandi meingerð Alzheimer-sjúkdóms og vitræna skerðingu. Cerebrospinal fluid biomarkers in relation to signature Alzheimer’s disease pathology and cognitive functions.

Andmælendur voru dr. Henrik Zetterberg, prófessor við Gautaborgarháskóla í Svíþjóð, og dr. Hreinn Stefánsson, forstöðumaður taugasjúkdóma hjá Íslenskri erfðagreiningu.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi var dr. Pétur Henry Petersen, prófessor við Læknadeild. Auk hans sátu í doktorsnefnd Jón Snædal, yfirlæknir í öldrunarlækningum við Landspítala-háskólasjúkrahús, dr. Kristinn Johnsen, forstöðumaður hjá Mentis Cura, dr. Sigrún Helga Lund, tölfræðingur hjá Íslenskri erfðagreiningu, og dr. Taher Darreh-Shori, rannsakandi við Karolinska Institutet í Svíþjóð.

Þórarinn Guðjónsson, prófessor og deildarforseti Læknadeildar, stjórnaði athöfninni sem fór fram í Hátíðasal Háskóla Íslands

Ágrip

Á undanförnum árum hefur aukin áhersla verið lögð á að skilgreina Alzheimer-sjúkdóm út frá líffræðilegum mælikvörðum, þar sem breytingar í heila hefjast einum til tveimur áratugum áður en klínísk einkenni koma fram. Klassísk meingerð sjúkdómsins einkennist af amyloid skellum, taugatrefjaflækjum og sívaxandi taugafrumudauða í heilavef. Ákveðnir lífvísar gefa til kynna þessa klassísku meingerð, þ.e. mælingar á magni amyloid beta, fosfórýleruðu tau og heildar-tau prótína í heila- og mænuvökva. Þó hæfni þessara lífvísa til greiningar á sjúkdómnum sé ásættanleg, breytist magn þeirra lítið á síðari stigum og sýna þeir þar af leiðandi ekki sterka fylgni við framþróun vitrænnar skerðingar. Það er því mikilvægt að skoða hvort aðrir lífvísar geti betur varpað ljósi á önnur líffræðileg ferli sem liggja að baki meingerðar og klínískra einkenna sjúkdómsins.

Markmið doktorsverkefnisins var að rannsaka tengsl tiltekinna lífvísa í heila- og mænuvökva við klassíska meingerð Alzheimer-sjúkdóms og vitræna getu meðal einstaklinga á for- eða frumstigum heilabilunar. Þeir lífvísar sem valdir voru endurspegla starfsemi ónæmiskerfis, kólvirka kerfisins og lípíðefnaskipta, en þessi ferli eru talin leika lykilhlutverk í meinmyndun sjúkdómsins.

Lípíðið C18 ceramide gæti mögulega nýst til greiningar og meðferðar, þar sem hærra magn þess tengdist bæði klassískri meingerð sjúkdómsins og virkjun á ónæmisviðbragði. Kólvirk ensím er brjóta niður taugaboðefnið Acetylcholine gætu hugsanlega nýst á svipaðan hátt, en hærri ensímvirkni fylgdi bæði aukinni taugahrörnun og virkjunar á ónæmisviðbragði. Jafnframt gætu prótínin Neurofilament light (lífvísir fyrir hrörnun taugasíma) og glial fibrillary acidic protein (lífvísir fyrir virkjun stjarnfruma í heila) verið hentug til mælingar á framvindu sjúkdómsins, en hærra magn þeirra tengdist vitrænni skerðingu meðal einstaklinga sem báru klassíska meingerð Alzheimer-sjúkdómsins.

Meginniðurstöður verkefnisins voru þær að mismunandi lífvísar geta mögulega betrumbætt greiningu Alzheimer-sjúkdóms, lýst betur framvindu sjúkdómsins og stuðlað að betri árangri meðferðar á honum.

English abstract

The focus has shifted in recent years from clinical towards a biological definition of Alzheimer’s disease (AD), as pathophysiological changes precede the clinical symptoms by decades. In vivo brain imaging and cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers have been at the center of this change. The core biomarkers are amyloid beta, phosphorylated tau and total tau, reflecting signature aspects of AD pathology (Aβ plaques, neurofibrillary tangles and neurodegeneration). Although the diagnostic accuracies of these markers are satisfactory, their levels reach a plateau at later stages of the disease and do not associate well with the progression of cognitive impairment. The discovery of novel biomarkers is therefore of importance for a better understanding of different biological processes driving the pathology and clinical manifestation of the disease.

The overall objective of the project was to evaluate the relationships of selected CSF biomarkers with signature AD pathology and cognitive functions among individuals at the symptomatic pre- or early stages of dementia. CSF biomarkers of neuroinflammation, the cholinergic system and lipid metabolism were selected, as all processes are thought to play a critical part in the pathogenesis of AD.

Higher levels of the lipid species C18 ceramide related to AD pathology and inflammatory processes, indicating a potential as a therapeutic target and an additional diagnostic marker. The activity of Acetylcholine-degrading cholinergic enzymes related to inflammatory and neurodegenerative processes and could possibly be utilized in a similar way. Proteins neurofilament light (a biomarker for axonal degeneration) and glial fibrillary acidic protein (a biomarker for astrocyte activation) associated with cognitive decline among individuals with signature AD pathology, indicating that they could be of value as progression biomarkers.

Overall, the results indicated the potential value of novel CSF biomarkers in improving AD diagnosis, tracking of disease progression and the development of treatments for AD.

Um doktorsefnið

Unnur Diljá Teitsdóttir er fædd árið 1982 í Reykjavík. Hún lauk stúdentsprófi af náttúrufræðibraut og tónlistarbraut frá Menntaskólanum við Hamrahlíð árið 2002, BA-prófi í sálfræði frá Háskóla Íslands árið 2007 og meistaraprófi í taugavísindum frá King’s College í London árið 2012. Hluta af doktorsverkefninu vann hún á rannsóknarstofu við Karolinska Institutet í Stokkhólmi. Unnur starfaði um skeið hjá Háskóla Íslands, fyrst sem stundakennari við Sálfræðideild og síðar hjá Tölfræðiráðgjöf Heilbrigðisvísindasviðs. Foreldrar hennar eru Þórunn Halla Guðlaugsdóttir menntunarfræðingur og Teitur Arnlaugsson líffræðingur.