Πώς δύο πειραματικά φάρμακα του Αλτσχάιμερ αντιστρέφουν τη γήρανση
Νέα έρευνα σε ποντίκια αποκαλύπτει τους μηχανισμούς μέσω των οποίων δύο πειραματικά φάρμακα που μπορούν να θεραπεύσουν τη νόσο του Αλτσχάιμερ έχουν ευρύτερες, αντιγηραντικές ιδιότητες και μπορούν να αντιστρέψουν τη γνωστική μείωση που σχετίζεται με την ηλικία.
Το οικογενειακό ιστορικό, τα γονίδια και ορισμένες επιλογές τρόπου ζωής επηρεάζουν τον κίνδυνο ενός ατόμου για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, αλλά η ηλικία είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας κινδύνου που γνωρίζουν οι ερευνητές.
Οι περισσότεροι άνθρωποι που λαμβάνουν διάγνωση του Αλτσχάιμερ είναι τουλάχιστον 65 ετών. Στην πραγματικότητα, μετά από αυτήν την ηλικία, ο κίνδυνος εμφάνισης της πάθησης διπλασιάζεται κάθε 5 χρόνια.
Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν ακόμη πλήρως, σε μοριακό επίπεδο, πώς η γήρανση εμπλέκεται στην οδήγηση του Αλτσχάιμερ.
Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι ο ελαττωματικός μεταβολισμός της γλυκόζης στον εγκέφαλο εμφανίζεται πριν από την έναρξη των συμπτωμάτων του Alzheimer. Ο μεταβολισμός της εγκεφαλικής γλυκόζης μειώνεται με την ηλικία ούτως ή άλλως, αλλά στο Αλτσχάιμερ, η μείωση είναι πολύ πιο σοβαρή.
Επιπλέον, άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι τα δυσλειτουργικά μιτοχόνδρια στα κύτταρα του εγκεφάλου είναι ένα χαρακτηριστικό της φυσιολογικής γήρανσης και της νόσου του Alzheimer.
Οπλισμένοι με αυτήν τη γνώση, ερευνητές από το Ινστιτούτο Βιολογικών Μελετών Salk και το Ινστιτούτο Ερευνών Scripps - και οι δύο στη La Jolla, CA - ξεκίνησαν να δοκιμάσουν πολλά φάρμακα υπό συνθήκες που «μιμούνται πολλές πτυχές της νευροεκφυλισμού και της παθολογίας του εγκεφάλου που σχετίζονται με τα γηρατειά, συμπεριλαμβανομένων ενεργειακή ανεπάρκεια και μιτοχονδριακή δυσλειτουργία. "
Ο Antonio Currais, επιστήμονας προσωπικού του Salk, είναι ο πρώτος και αντίστοιχος συγγραφέας του νέου εγγράφου, το οποίο εμφανίζεται τώρα στο περιοδικό eLife.
Επιλέγοντας ποιες ενώσεις θα δοκιμαστούν
Ο Currais και η ομάδα εξέτασαν δύο πειραματικά φάρμακα - που ονομάζονται CMS121 και J147 - ότι μελέτες είχαν ήδη αποδειχθεί ότι είναι "πολύ νευροπροστατευτικές" σε μοντέλα ποντικών του Alzheimer, πιθανώς ακόμη και ικανά να αντιστρέψουν τη γνωστική εξασθένηση.
Προηγούμενη έρευνα που γράφτηκε για πρώτη φορά από τον Currais πρότεινε ότι οι ενώσεις ενισχύουν τη μνήμη και «αποτρέπουν ορισμένες πτυχές της γήρανσης» σε ποντίκια που έχουν σχεδιαστεί να γερνούν γρήγορα, ειδικά όταν χορηγούνται νωρίς στη ζωή.
Και οι δύο ενώσεις είναι παράγωγα φυτών που έχουν φαρμακευτικές ιδιότητες. Το CMS121 προέρχεται από τη φεσιτόνη φλαβονολ και το J147 είναι ένα παράγωγο ενός μορίου που υπάρχει στην κουρκουμίνη καρυκεύματος κάρυ.
Έτσι, αν και προηγούμενες δοκιμές έδειξαν ότι αυτές οι δύο ενώσεις έχουν νευροπροστατευτικά οφέλη, οι μηχανισμοί πίσω από αυτά τα αποτελέσματα ήταν λιγότερο σαφείς.
«[Ε] υποθέσαμε ότι [οι ενώσεις] μπορεί να μετριάσουν ορισμένες πτυχές του γήρανσης του εγκεφάλου και του παθολογικού συστήματος μέσω μιας κοινής οδού», γράφουν οι Currais και συνεργάτες στο νέο τους έγγραφο.
Οι μηχανισμοί που αντιστρέφουν τη γήρανση
Για να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους, οι ερευνητές έτρωγαν τα ποντίκια που γερνούν γρήγορα τις δύο ενώσεις και χρησιμοποίησαν μια προσέγγιση πολλαπλών omics για τον προσδιορισμό των μηχανισμών που παίζουν.
Τρέφονταν τα τρωκτικά τις δύο ενώσεις όταν ήταν 9 μηνών, που είναι περίπου το ανθρώπινο ισοδύναμο της ύστερης μέσης ηλικίας.
Περίπου 4 μήνες μετά τη θεραπεία, οι επιστήμονες δοκίμασαν τη μνήμη και τη συμπεριφορά των τρωκτικών και εξέτασαν τις γενετικές και μοριακές αλλαγές στον εγκέφαλό τους.
Τα πειράματα αποκάλυψαν ότι τα ποντίκια που έλαβαν τη θεραπεία είχαν πολύ καλύτερη μνήμη από εκείνα που δεν έλαβαν. Είναι σημαντικό, στα ποντίκια που υποβλήθηκαν σε αγωγή, τα γονίδια που σχετίζονται με λειτουργικά μιτοχόνδρια που δημιουργούν ενέργεια συνέχισαν να εκφράζονται καθ 'όλη τη διαδικασία γήρανσης ως αποτέλεσμα των δύο φαρμάκων.
Σε πιο λεπτομερές επίπεδο, τα πειράματα έδειξαν ότι ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούσαν αυτά τα φάρμακα ήταν η αύξηση των επιπέδων μιας χημικής ουσίας που ονομάζεται ακετυλο-συνένζυμο Α.
Αυτή η βελτιωμένη μιτοχονδριακή λειτουργία, ο μεταβολισμός των κυττάρων και η παραγωγή ενέργειας, προστατεύοντας έτσι τα εγκεφαλικά κύτταρα από τις μοριακές αλλαγές που χαρακτηρίζουν τη γήρανση.
Η συν-αντίστοιχη συγγραφέας της μελέτης, Pamela Maher, ανώτερος επιστήμονας του προσωπικού στο Salk, σχολιάζει τα ευρήματα, λέγοντας: «Υπήρχαν ήδη κάποια στοιχεία από μελέτες σε ανθρώπους ότι η λειτουργία των μιτοχονδρίων επηρεάζεται αρνητικά στη γήρανση και ότι είναι χειρότερη στο πλαίσιο του Αλτσχάιμερ […]. Αυτό βοηθά στην ενίσχυση του συνδέσμου. "
"Η ουσία ήταν ότι αυτές οι δύο ενώσεις αποτρέπουν τις μοριακές αλλαγές που σχετίζονται με τη γήρανση."
Pamela Maher
Ο Currais μοιράζεται επίσης μερικά από τα σχέδια της ομάδας για μελλοντική έρευνα, λέγοντας: "Χρησιμοποιούμε τώρα μια ποικιλία μοντέλων ζώων για να διερευνήσουμε πώς αυτή η νευροπροστατευτική οδός ρυθμίζει συγκεκριμένες μοριακές πτυχές της μιτοχονδριακής βιολογίας και τις επιπτώσεις τους στη γήρανση και το Αλτσχάιμερ."
