พยาธิสภาพ

      ในผู้สูงอายุปกติแม้จะมีการตายของเซลล์สมองอยู่ตลอดเวลาแต่จำนวนการตายของเซลล์สมองจะมีไม่มากเท่าผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์  ทั้งนี้ผู้ป่วยอัลไซเมอร์จะมีความผิดปกติหรือพยาธิสภาพที่สำคัญ ๓ ประการ คือ

(๑) การประสานงานของเซลล์ประสาท
(๒) เมแทบอลิซึมของเซลล์ประสาท และ
(๓) การซ่อมสร้างเซลล์ประสาท

      ซึ่งจะมีผลให้เซลล์สมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์หยุดทำงานหรือสูญเสียความสามารถในการประสานงานกับเซลล์อื่น ๆ และเซลล์เหล่านั้นก็จะตายไปในที่สุด  ในระยะแรกของโรคผู้ที่ป่วยเป็นโรค อัลไซเมอร์จะเกิดพยาธิสภาพขึ้นที่บริเวณสมองกลีบข้าง (temporal lobe) ที่อยู่ด้านใน คือ ส่วนที่เรียกว่า ฮิปโปแคมปัส (hippocampus)  ซึ่งเป็นส่วนที่ควบคุมเรื่องความจำจึงส่งผลให้ผู้ป่วยสูญเสียความจำในระยะสั้น  หลังจากนั้นความสามารถของผู้ป่วยในด้านการทำงานที่ทำอยู่เป็นประจำจะสูญเสียไปหรือทำงานมีประสิทธิภาพลดลง  ในระยะต่อมาจะมีการตายของเซลล์สมองเกิดขึ้นที่บริเวณผิวสมองในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมด้านภาษาและการใช้เหตุผลผู้ป่วยจึงสูญเสียความสามารถในการใช้ภาษาและการตัดสินใจทำให้บุคลิกภาพผู้ป่วยเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม  นอกจากนี้อารมณ์ และพฤติกรรมของผู้ป่วยก็จะเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมอย่างมาก เช่น อาจมีอาการก้าวร้าวและวุ่นวาย เดินไปเดินมาตลอดเวลา ซึ่งมักจะเกิดมากขึ้นเรื่อย ๆ ท้ายที่สุด เซลล์สมองที่ผิวสมองจะมีการเสื่อมสลายเพิ่มขึ้นตามลำดับทำให้สมองทั้งหมดฝ่อหรือเหี่ยวอย่างชัดเจนเมื่อถึงระยะนั้นแล้วผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์มักจะนอนนิ่งอยู่แต่บนเตียงและช่วยเหลือตนเองไม่ได้เลยมีการถ่ายอุจจาระปัสสาวะราดโดยไม่สนใจหรือตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมใด ๆ ทั้งสิ้น

สำหรับพยาธิสภาพของเนื้อสมองที่เกิดขึ้นในโรคอัลไซเมอร์นั้น พบว่า มีลักษณะเด่น ๒ ประการ ที่ใช้เป็นหลักในการวินิจฉัยโรคนี้ คือ
๑) การเกิดแผ่นแอมีลอยด์ (amyloid plaque) ของเซลล์สมอง
๒) การพันกันยุ่งของใยประสาทเซลล์สมอง (Neurofibrillary tangle)

      แผ่นแอมีลอยด์ของเซลล์สมองเป็นก้อนโปรตีนที่มีโครงสร้างซับซ้อน ประกอบด้วย โปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ เรียกชื่อว่า บีตา-แอมีลอยด์ (beta-amyloid) รวมกลุ่มกันแน่นพร้อมกับมีส่วนประกอบของเซลล์สมองที่ตายปนกับเซลล์ ไมโครเกลีย (microglia) และ แอสโตรไซต์ (astrocyte) เป็นกระจุกและเกิดอยู่นอกเซลล์สมอง  ส่วนการพันกันยุ่งของใยประสาทเซลล์สมองเป็นพยาธิสภาพที่เกิดขึ้นภายในเซลล์สมองโดยมีเส้นใยยาว ๆ ที่บิดตัวกันเป็นเกลียวพันกันยุ่ง มีส่วนประกอบส่วนใหญ่เป็นโปรตีน ที่เรียกชื่อว่า เทาโปรตีน (tau protein) ปัจจุบันได้มีการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับโปรตีนทั้ง ๒ ชนิดนี้ว่าจะทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไรโดยพบว่า บีตา-แอมีลอยด์โปรตีนนั้นเกิดมาจากการย่อยสลายของ แอมีลอยด์ พรีเคอร์เซอร์โปรตีน (amyloid precursor protein : APP) ซึ่ง APP นี้เป็นโปรตีนที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวกับผนังเซลล์ของเซลล์สมองในด้านการดำรงอยู่ของเซลล์ การซ่อมแซม และการงอกขยายของส่วนต่าง ๆ ของเซลล์  ในภายหลังที่เกิดมีพยาธิสภาพต่อเซลล์เกิดขึ้นสาร APP จะถูกย่อยสลายด้วย เอนไซม์โพรทีเอส (protease) ให้กลายเป็นบีตา-แอมีลอยด์โปรตีนซึ่งมีลักษณะเหนียวหนืดรวมกลุ่มกันอยู่นอกเซลล์สมองโดยเกาะติดกันแน่นรวมอยู่กับส่วนของเซลล์สมองที่ตายแล้วและเซลล์ไมโครเกลียที่มาคอยกินเศษเซลล์ที่ตายกลายเป็นแผ่นแอมีลอยด์ของเซลล์สมองขึ้นในที่สุด  ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า สารบีตา-แอมีลอยด์โปรตีนนี้เป็นสารพิษต่อเซลล์สมองทำให้เกิดการอักเสบในสมองโดยตรงและยังทำให้เซลล์สมองถูกทำลายได้ง่ายขึ้นในขณะเกิดภาวะสมองขาดเลือดด้วยการยอมให้แคลเซียมทะลักผ่านผนังเซลล์เข้าไปในเซลล์สมองได้อย่างมากมายมีผลทำให้เซลล์สมองตายในที่สุด

      สำหรับเทาโปรตีนที่เป็นสาเหตุของพยาธิสภาพในเซลล์สมองของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์นั้น พบว่ามีความสัมพันธ์กับหลอดฝอยขนาดเล็ก (microtubule) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้างภายในของเซลล์สมองที่เปรียบเสมือนโครงกระดูกของร่างกายคนเราในคนปกติหลอดฝอยขนาดเล็กจะทำหน้าที่คล้ายรางรถไฟที่เป็นทางนำอาหารหรือลำเลียงสารเคมีสื่อประสาทจากตัวเซลล์สมอง ไปยังปลายสุดของแกนประสาทเพื่อเชื่อมโยงกับเซลล์ประสาทตัวอื่น ๆ แต่ในผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์หลอดฝอยขนาดเล็กนี้จะมีความผิดปกติเกิดขึ้น คือ มีการบิดตัวกันเป็นเกลียวทำให้ไม่สามารถนำอาหารหรือลำเลียงสารเคมีสื่อประสาทไปตามแกนประสาทเพื่อไปเชื่อมโยงกับเซลล์สมองตัวอื่นได้ดังนั้นเซลล์สมองจึงตายไปในที่สุด