Níveis elevados de proteína TAU no líquido cerebro-espinhal configura-se como biomarcador integrado ao diagnóstico de demência de Alzheimer do tipo Biomarcador de Acúmulo de Amiloide.

A teoria sobre a base biológica da doença de Alzheimer diz que a doença é, essencialmente, um problema de surgimento excessivo de peptídios formadores de amiloide β-A ou de sua remoção insuficiente.

Os raros casos familiares que se caracterizam pelo início precoce (antes dos 65 anos) estão ligados a mutações em, pelo menos, três cromossomos diferentes: 21, 14 e 1. A mutação no cromossomo 21 codifica uma forma alterada da proteína denominada pré-senilina 1, componente do complexo enzimático γ-secretase. Uma mutação no cromossomo 14 codifica um defeito na PPA, levando ao aumento do depósito de β-amiloide. Uma terceira mutação, situada no cromossomo 1, codifica uma forma alterada de pré-senilina 2, componente de uma forma diferente de γ-secretase.

Os genes que codificam a Apolipoproteína E (ApoE) estão associados a riscos diferentes da doença de Alzheimer. Existem três alelos (ou variantes) desse gene que codificam a apolipoproteína, denominados E2, E3 e E4, e todas as pessoas têm dois alelos. A variante E2 no cromossomo 19 (ApoE “má”) está ligada a muitos casos da doença de Alzheimer de início tardio, que é a forma habitual da doença. A ApoE está associada ao transporte de colesterol e está envolvida em outras funções neuronais, como reparo, crescimento e manutenção das bainhas de mielina e das membranas celulares. Uma ou duas cópias de E2 aumentam o risco de desenvolvimento da doença de Alzheimer.

A maioria dos indivíduos idosos saudáveis com estado cognitivo normal não tem qualquer evidência de deposição de amiloide; no entanto quase 50% dos controles idosos com cognição normal são positivos para amiloide e, portanto, são considerados como portadores da doença de Alzheimer pré-sintomática.