Αλτσχάιμερ: Η προστασία του «εργοστασίου» των κυττάρων μπορεί να τροφοδοτήσει νέα θεραπεία
Τραυματισμός στα μιτοχόνδρια - μικροσκοπικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας στα κύτταρα που τους παρέχουν ενέργεια - προκαλεί συμβάντα που συμβαίνουν νωρίς στη νόσο του Αλτσχάιμερ και μπορεί να προσφέρει έναν πολλά υποσχόμενο στόχο για θεραπεία.
Καταλήγει λοιπόν μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Αλτσχάιμερ & Άνοια που δείχνει πώς το ολιγομερές αμυλοειδές βήτα - μια πολύ τοξική πρωτεΐνη - διαταράσσει τα μιτοχόνδρια.
Η μελέτη αποκαλύπτει επίσης πώς μια προεπεξεργασία μπορεί να προστατεύσει τα ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα από τέτοιες βλάβες.
«Τα μιτοχόνδρια», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Dr. Diego Mastroeni, επίκουρος καθηγητής στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Τέμπε, «είναι η κύρια πηγή ενέργειας στα εγκεφαλικά κύτταρα και οι ελλείψεις στον ενεργειακό μεταβολισμό έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα από τα πρώτα γεγονότα στη νόσο του Αλτσχάιμερ. παθοβιολογία. "
Το Alzheimer’s είναι μια καταστροφική ασθένεια που καταστρέφει τον εγκεφαλικό ιστό και στερεί τους ανθρώπους από την ικανότητά τους να σκέφτονται, να θυμούνται, να λαμβάνουν αποφάσεις, να κοινωνικοποιούνται και να ζουν ανεξάρτητα.
Είναι η πιο κοινή μορφή άνοιας και η έκτη κύρια αιτία θανάτου στις Ηνωμένες Πολιτείες, όπου περισσότερα από 5 εκατομμύρια άτομα έχουν την κατάσταση.
Το βάρος της νόσου του Alzheimer στις ΗΠΑ αυξάνεται καθώς ο πληθυσμός γερνά. Το κόστος της νόσου του Αλτσχάιμερ και άλλων άνοιας αναμένεται να αυξηθεί από 259 δισεκατομμύρια δολάρια σε 1,1 τρισεκατομμύρια δολάρια μεταξύ 2017 και 2050.
Καθώς εξελίσσεται, η ασθένεια αλλάζει τη βιολογία και τη χημεία του εγκεφάλου προκαλώντας την καταστροφή των νευρικών κυττάρων ή των νευρώνων και τη συρρίκνωση του ιστού.
Προς το παρόν δεν υπάρχει θεραπεία ή αποτελεσματική θεραπεία που να επιβραδύνει σημαντικά την πρόοδο της νόσου του Alzheimer.
Τα σημάδια της πρώιμης αλλαγής ιστών είναι γνωστό ότι βρίσκονται στο τρένο πριν εμφανιστούν συμπτώματα συμπεριφοράς του Alzheimer. Ωστόσο, παρά ορισμένες ισχυρές θεωρίες, οι ακριβείς αιτίες παραμένουν μυστήριο.
Το Amyloid beta και η νόσος του Alzheimer
Μια κυρίαρχη θεωρία σχετικά με την προέλευση του Alzheimer προτείνει ότι η συσσώρευση κολλωδών θραυσμάτων πρωτεΐνης που ονομάζεται αμυλοειδές βήτα ξεκίνησε την αλυσίδα των γεγονότων στον εγκέφαλο που οδηγεί στην ασθένεια.
Τα κύρια στοιχεία που υποστηρίζουν αυτήν τη θεωρία αμυλοειδούς είναι ότι οι εγκεφαλικές αυτοψίες ατόμων που πέθαναν με τη νόσο του Αλτσχάιμερ έχουν δύο διακριτικούς τύπους μη φυσιολογικών συσσωρεύσεων πρωτεϊνών: μπερδεμένα μέσα στα κύτταρα και πλάκες μεταξύ των κυττάρων.
Αυτά τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του Alzheimer έχουν βρεθεί κυρίως στον ιππόκαμπο, το νεοκορτάκι και σε άλλα μέρη του εγκεφάλου που βρίσκονται κάτω από τον φλοιό και είναι σημαντικά για τη σκέψη, τη μνήμη και τη μάθηση.
Ωστόσο, καθώς η έρευνα έχει διερευνήσει βαθύτερα την ασθένεια και τις πιθανές αιτίες της, έχουν προκύψει προβλήματα με τη θεωρία του αμυλοειδούς, λένε οι συγγραφείς της νέας μελέτης.
Ένα πρόβλημα αφορά ασυνέπειες στα αποδεικτικά στοιχεία. Για παράδειγμα, μερικές μελέτες έχουν αναφέρει ότι, παρά τη βαριά παρουσία αμυλοειδών πλακών στον εγκέφαλό τους, ορισμένοι ηλικιωμένοι ασθενείς δεν έδειξαν μετρήσιμα ελλείμματα στη σκέψη και τη μνήμη, ενώ άλλοι ασθενείς με σοβαρά συμπτώματα τύπου Alzheimer έχουν δείξει πολύ μικρή συσσώρευση μη φυσιολογικής πρωτεΐνης αμυλοειδούς. .
Ένας άλλος λόγος για την αμφισβήτηση της θεωρίας του αμυλοειδούς είναι ότι τα πειραματικά φάρμακα που στοχεύουν το αμυλοειδές ως τρόπο θεραπείας του Alzheimer έχουν δείξει απογοητευτικά αποτελέσματα σε κλινικές δοκιμές και απέτυχαν να σταματήσουν την πτώση.
Αυτά τα ερωτήματα και τα προβλήματα οδήγησαν τους ερευνητές να υποστηρίξουν ότι οι πλάκες και τα μπερδεμένα πιθανότατα αναδύονται σε μεταγενέστερα στάδια του Alzheimer και ότι εμπλέκονται και άλλοι παράγοντες.
Ένας ρόλος για τα μιτοχόνδρια;
Τα μιτοχόνδρια είναι μικροσκοπικά διαμερίσματα εντός των κυττάρων στα οποία το οξυγόνο και τα θρεπτικά συστατικά μετατρέπονται σε τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP), η οποία είναι η κύρια πηγή καυσίμου για την κυτταρική δραστηριότητα.
Οι «δεκαετίες έρευνας» αποκάλυψαν ότι αυτοί οι κυτταρικοί σταθμοί διαφέρουν μεταξύ του εγκεφάλου του Αλτσχάιμερ και του υγιούς εγκεφάλου.
Αυτό οδήγησε στην άποψη ότι τα μιτοχόνδρια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο Αλτσχάιμερ, όχι μόνο ως συνεισφέροντες αλλά και ως οδηγοί ασθενειών.
Η τρέχουσα συζήτηση κυμαίνεται από την υπόδειξη ότι το αμυλοειδές βήτα προκαλεί μιτοχονδριακή δυσλειτουργία έως την πρόταση ότι ένας «καταρράκτης» μιτοχονδριακών αλλαγών «ιεραρχικά αντικαθιστά» την ανάπτυξη του αμυλοειδούς βήτα.
Ένα άλλο επιχείρημα στη συζήτηση προτείνει ότι, στη νόσο του Alzheimer, μια «εξαιρετικά τοξική» μορφή αμυλοειδούς βήτα - γνωστή ως ολιγομερής αμυλοειδής βήτα - επιταχύνει τη μιτοχονδριακή παρακμή που συμβαίνει φυσικά με την ηλικία.
Η νέα μελέτη, η οποία εξετάζει την επίδραση του ολιγομερούς αμυλοειδούς βήτα στα μιτοχόνδρια στα εγκεφαλικά κύτταρα, παρέχει νέα στοιχεία προς αυτήν την κατεύθυνση.
Στοιχεία διαταραχής στα μιτοχόνδρια
Για τη μελέτη τους, ο Δρ Mastroeni και οι συνεργάτες του εξήγαγαν πυραμιδικούς νευρώνες από τον ιππόκαμπο στους εγκεφάλους των ασθενών που είχαν πεθάνει από τη νόσο του Alzheimer.
Οι πυραμιδικοί νευρώνες έχουν περιγραφεί ως «μετακινούμενοι και δονητές» του εγκεφάλου και είναι σημαντικοί για τη γνωστική επεξεργασία. Οι ασθένειες που καταστρέφουν τον εγκέφαλο, όπως το Alzheimer, είναι γνωστό ότι σκοτώνουν δυσανάλογα αυτά τα κύτταρα.
Όταν μελέτησαν τους πυραμιδικούς νευρώνες του ιππόκαμπου, οι ερευνητές βρήκαν στοιχεία - με τη μορφή μειωμένης έκφρασης πολλών μιτοχονδριακών γονιδίων - για να υποδηλώσουν ότι τα μιτοχόνδρια είχαν διαταραχθεί από ολιγομερές αμυλοειδές βήτα.
Διαπίστωσαν ότι η ίδια μειωμένη έκφραση των μιτοχονδριακών γονιδίων συνέβη όταν εξέθεσαν κύτταρα από μια κυτταρική σειρά ανθρώπινου νευροβλαστώματος στην τοξική πρωτεΐνη.
Άλλοι τύποι κυττάρων - όπως τα κύτταρα των αστροκυττάρων και των μικρογλοίων - που εξάγονται από τον ιππόκαμπο των εγκεφάλων που έχουν προσβληθεί από τη νόσο του ίδιου του Αλτσχάιμερ, δεν έδειξαν ενδείξεις μειωμένων μιτοχονδρίων. Τα κύτταρα Astrocyte και microglia παρέχουν υποστήριξη όπως η διατήρηση της χημικής ισορροπίας και η παροχή θρεπτικών ουσιών.
Η προ-θεραπεία μπορεί να προστατεύσει τους νευρώνες
Σε μια άλλη σειρά πειραμάτων, οι ερευνητές προ-επεξεργάστηκαν τους ανθρώπινους νευρώνες στο εργαστήριο με μια ένωση που είναι δομικά παρόμοια με το CoQ10, το οποίο είναι γνωστό ότι ενισχύει το ATP και περιορίζει το οξειδωτικό στρες, μια άλλη διαδικασία που μπορεί να αποικοδομήσει τα μιτοχόνδρια.
Όταν εξέθεσαν τους προκατεργασμένους νευρώνες σε ολιγομερές αμυλοειδές βήτα, έδειξαν μειωμένα σημάδια επιδείνωσης των μιτοχονδρίων. Υποστηρίζουν ότι αυτό το αποτέλεσμα θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες για τη νόσο του Alzheimer.
"Αυτή η μελέτη ενισχύει την τοξικότητα του ολιγομερούς αμυλοειδούς βήτα στα νευρωνικά μιτοχόνδρια και τονίζει τη σημασία των προστατευτικών ενώσεων να προστατεύουν τα μιτοχόνδρια από την ολιγομερική αμυλοειδή βήτα τοξικότητα."
Δρ. Diego Mastroeni
