Metabolizmo sutrikimas, susijęs su vėlyvuoju Alzheimerio liga

Nauji tyrimai rodo ryšį tarp sutrikusios energijos gamybos ir vėlai prasidedančios Alzheimerio ligos (LOAD) išsivystymo.

Tyrėjai iš McLean ligoninės ir Harvardo medicinos mokyklos mano, kad jų išvados patvirtina hipotezę, kad daugelio sąveikaujančių bioenergetikos metabolizmo komponentų pažeidimas gali būti pagrindinė Alzheimerio ligos (AD) priežastis.

Tyrėjų grupė, vadovaujama mokslų daktaro Kai C. Sonntago ir daktaro laipsnio mokslų daktaro Bruce'o M. Coheno, teigia, kad metabolinis ryšys turi keletą reikšmių galimai terapinei intervencijai LOAD suprasti ir plėtoti.

"Mūsų rezultatai patvirtina hipotezę, kad daugelio sąveikaujančių bioenergetikos metabolizmo komponentų pažeidimas gali būti pagrindinis mechanizmas, pagrindžiantis šios pražūtingos ligos riziką ir patofiziologiją ir prisidedantis prie jos", - sakė Sonntagas. Sonntagas yra McLean ligoninės asocijuotas kamieninių ląstelių tyrėjas ir Harvardo medicinos mokyklos psichiatrijos docentas.

Tris dešimtmečius buvo manoma, kad mažų toksiškų molekulių, vadinamų amiloido beta arba trumpiau tariant, Aβ, kaupimasis smegenyse yra pagrindinis Alzheimerio ligos (AD) vystymuisi.

Tvirtų įrodymų buvo gauta tiriant šeimynines ar ankstyvos AD formas (EOAD), kurios paveikė maždaug penkis procentus AD sergančių pacientų ir turi sąsajų su mutacijomis, sukeliančiomis nenormaliai aukštą ar nenormalų Aβ apdorojimą smegenyse.

Tačiau „Aβ hipotezė“ nebuvo pakankama paaiškinti patologinius pokyčius dažniau pasitaikančioje LOAD, kuri paveikė daugiau nei penkis milijonus senjorų JAV.

„Kadangi vėlyvojo laikotarpio Alzheimerio liga yra amžiaus liga, daugelis fiziologinių pokyčių su amžiumi gali sukelti ligos riziką, įskaitant bioenergetikos ir medžiagų apykaitos pokyčius“, - sakė Cohenas, McLean ligoninės Neuropsichiatrinių tyrimų programos direktorius ir Robertson. Steele psichiatrijos profesorius Harvardo medicinos mokykloje.

„Bioenergetika yra energijos gamyba, naudojimas ir keitimasis ląstelėse ar organuose ir tarp jų bei aplinkoje. Jau seniai žinoma, kad bioenergetiniai pokyčiai vyksta senstant ir veikia visą kūną, bet labiau smegenis, turinčias didelį energijos poreikį “.

Pasak Sonntago ir Coheno, buvo mažiau aišku, kokie bioenergetikos pokyčiai yra pagrindiniai, o kurie yra senėjimo ir ligų pasekmė.

Savo tyrime Sonntagas ir Cohenas analizavo LOAD pacientų bioenergetinius profilius ir sveiką kontrolę, atsižvelgiant į amžių ir ligas.

Mokslininkai atrado, kad LOAD pacientams trūksta ląstelės, vadinamos mitochondrijomis, srityje - kritinio ląstelės komponento, atsakingo už energijos generavimą ląstelėje, srityje. Dėl šio deficito ląstelės turi kreiptis į kitus energijos šaltinius, pavyzdžiui, glikolitinį aktyvumą, kad išlaikytų energijos tiekimą.

"Šis atsakymas rodo, kad mitochondrijos neveikia, ir atitinka dabartines žinias, kad senstančios ląstelės vis labiau kenčia nuo oksidacinio streso, dėl kurio sutrinka jų mitochondrijų energijos gamyba", - sakė Sonntagas.

Cohenas pridūrė, kad kadangi smegenų nervinės ląstelės beveik visiškai priklauso nuo mitochondrijų gaunamos energijos, mitochondrijų funkcijos nepakankamumas, nors ir matomas visame kūne, gali būti ypač žalingas smegenyse.

Tyrimo rezultatai siejami su kitų tyrimų išvadomis, kad su energija susijusių molekulių mažėjimas yra įprasto senėjimo ypatumai. Siūloma, kad procesų, susijusių su šiomis molekulėmis, anomalijos taip pat gali būti neurodegeneracinių ligų, tokių kaip LOAD, veiksnys.

Ar moduliuojant šiuos junginius galima sulėtinti senėjimo procesą ir užkirsti kelią LOAD atsiradimui ar jį atidėti, nežinoma. Tačiau šiuo metu atliekami keli klinikiniai tyrimai, siekiant išbandyti šią galimybę. Kiti pokyčiai būdingi tik AD, ir jie taip pat gali būti intervencijos tikslai.

Nors šios išvados yra reikšmingos, straipsnio autoriai pabrėžia, kad LOAD patogenezė yra daugiafaktorinė, o bioenergetika yra viena iš rizikos nustatymo dalių, ir pažymi, kad ištirti odos fibroblastai nėra pagrindinis ląstelių tipas, kuriam įtakos turi LOAD.

"Tačiau kadangi bioenergetikos pokyčiai vyksta visame kūne, fibroblastuose atlikti stebėjimai taip pat gali būti svarbūs smegenų ląstelėms", - sakė Sonntagas.

"Tiesą sakant, metaboliniai pokyčiai, tokie kaip sumažėjęs gliukozės pasisavinimas ir atsparumas insulinui / IGF-1, gali būti ryšys tarp įvairių senėjimo sutrikimų, tokių kaip II tipo diabetas ir AD."

Sonntagas ir Cohenas jau eina tolesnio darbo, kurio metu siekiama ištirti šias smegenų nervų ląstelių bioenergetikos ypatybes. Grupė tikisi, kad šių tyrimų išvados atskleis tolesnę įžvalgą apie bioenergetikų vaidmenį LOAD patogenezėje ir suteiks naujų intervencijos tikslų - tiek prevencijos, tiek gydymo.

Šaltinis: McLean ligoninė