Down syndrome, increased risk of dementia and lipid disturbances

Dev Period Med. 2017;21(1):69-73. doi: 10.34763/devperiodmed.20172101.6973.

Abstract

Down syndrome (DS) is the most common chromosomal aberration and genetically determined cause of intellectual disability. DS patients often present with some congenital defects and chronic diseases, including early onset dementia, which affects 70% of DS patients over 55 years of age and has a clinical presentation similar to Alzheimer disease (AD). The symptoms of DS originate from excessive genetic material within the "critical region" of the 21st chromosome. The "critical region" encompasses genes potentially associated with increase risk of dementia, e.g. the APP gene (amyloid beta precursor protein) which leads to excessive amyloid beta production. Post-mortem studies of DS patients' brains revealed diffuse deposition of the insoluble form of amyloid beta (Aβ), which is a characteristic feature of AD. Moreover, those changes were commonly observed in subjects > 31 years old. The pathomechanisms of AD have not been fully elucidated and scientists are still searching for new risk factors that may contribute to the development of this common illness. Recent research proved that lipid disturbance, especially disorders in the metabolism of HDL (high density lipoprotein) may play a crucial role in this pathogenic process. There are many studies examining lipid and lipoprotein concentration in the DS population, but up to now there are insufficient studies comparing these parameters with memory impairment, which may be a useful model for better understanding of the dementia pathomechanism.

Zespół Downa jest najczęstszą aberracją chromosomową oraz najczęstszą przyczyną niepełnosprawności intelektualnej uwarunkowanej genetycznie. U pacjentów z zespołem Downa częściej występują wady wrodzone oraz choroby przewlekłe, takie jak wczesne otępienie, które dotyczy około 70% pacjentów powyżej 55 roku życia, a przebiegiem klinicznym przypomina chorobę Alzheimera (AD). Objawy charakterystyczne dla zespołu Downa są spowodowane nadmiarem materiału genetycznego zawartego w tzw. „regionie krytycznym” 21. chromosomu. Ten „region krytyczny” zawiera geny związane z rozwojem otępienia, między innymi gen APP (ang. Amyloid beta precursor protein) kodujący białko prekursorowe dla amyloidu beta (Aβ), którego nadmiar może skutkować zwiększoną produkcją Aβ. Badania pośmiertne mózgów pacjentów z zespołem Downa wykazały obecność rozlanych złogów nierozpuszczalnej formy Aβ, co jest jedną z charakterystycznych cech AD. Ponadto zmiany te występowały powszechnie u pacjentów powyżej 31 roku życia. Patomechanizmy rozwoju AD nie zostały do końca poznane i naukowcy nieustannie poszukują nowych czynników ryzyka, które mogą wpłynąć na rozwój tej częstej choroby. Ostatnie badania pokazują że zaburzenia gospodarki lipidowej, w szczególności dotyczące HDL (ang. High-density lipoprotein) mogą odgrywać znaczącą rolę w patogenezie AD. W piśmiennictwie dostępnych jest wiele prac dotyczących poziomu lipidów i lipoprotein w surowicy u pacjentów z zespołem Downa, ale brakuje badań opartych na wiarygodnych testach, porównujących te parametry z zaburzeniami pamięci. Takie badania naukowe mogłyby pomóc w zrozumieniu rozwoju otępienia i posłużyć jako model do dalszych badań nad AD.

Keywords: Alzheimer disease; Down syndrome; dementia, lipids.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Aged
  • Child
  • Child, Preschool
  • Dementia / etiology
  • Dementia / physiopathology*
  • Down Syndrome / complications
  • Down Syndrome / metabolism
  • Down Syndrome / physiopathology*
  • Humans
  • Lipid Metabolism*
  • Middle Aged
  • Young Adult