Presnovne motnje, povezane z Alzheimerjevo boleznijo pozno na začetku
Nove raziskave kažejo na povezavo med moteno proizvodnjo energije in razvojem pozno nastale Alzheimerjeve bolezni (LOAD).
Preiskovalci iz bolnišnice McLean in medicinske šole Harvard verjamejo, da njihove ugotovitve podpirajo hipotezo, da bi lahko bila okvara več interaktivnih komponent metabolizma bioenergetike glavni vzrok za Alzheimerjevo bolezen (AD).
Raziskovalna skupina, ki jo vodita dr. Kai C. Sonntag in dr. Bruce M. Cohen, trdi, da ima presnovna povezava več posledic za razumevanje in razvoj potencialnih terapevtskih posegov v LOAD.
"Naši rezultati podpirajo hipotezo, da je okvara več interaktivnih komponent metabolizma bioenergetike lahko ključni mehanizem, ki je podlaga in prispeva k tveganju in patofiziologiji te uničujoče bolezni," je dejal Sonntag. Sonntag je izredni raziskovalec izvornih celic v bolnišnici McLean in docent za psihiatrijo na medicinski šoli Harvard.
Tri desetletja so mislili, da je kopičenje majhnih strupenih molekul v možganih, imenovanih amiloid beta ali skratka Aβ, osrednjega pomena za razvoj Alzheimerjeve bolezni (AD).
Močni dokazi so bili pridobljeni s preučevanjem družinskih ali zgodnje pojavnih oblik AD (EOAD), ki prizadenejo približno pet odstotkov bolnikov z AD in imajo povezave z mutacijami, ki vodijo do nenormalno visokih ravni ali nenormalne obdelave Aβ v možganih.
Vendar "hipoteza Aβ" ni bila dovolj za razlago patoloških sprememb v pogostejšem bremenu, ki prizadene več kot pet milijonov upokojencev v ZDA.
"Ker je pozno nastajajoča Alzheimerjeva bolezen starostna bolezen, lahko številne fiziološke spremembe s starostjo prispevajo k tveganju za to bolezen, vključno s spremembami v bioenergetiki in presnovi," je dejal Cohen, direktor Programa za nevropsihiatrične raziskave v bolnišnici McLean in Robertson- Steele profesor psihiatrije na Harvardski medicinski šoli.
»Bioenergetika je proizvodnja, uporaba in izmenjava energije znotraj in med celicami ali organi in okoljem. Že dolgo je znano, da se bioenergijske spremembe pojavljajo s staranjem in vplivajo na celotno telo, predvsem pa na možgane z veliko potrebo po energiji. "
Po besedah Sonntaga in Cohena je bilo manj jasno, katere spremembe v bioenergetiki temeljijo in katere so posledica staranja in bolezni.
Sonntag in Cohen sta v svoji študiji analizirala bioenergijske profile bolnikov LOAD in zdravih kontrol v odvisnosti od starosti in bolezni.
Znanstveniki so odkrili, da imajo bolniki LOAD pomanjkanje na območju celice, imenovane mitohondriji, kritična celična komponenta, odgovorna za ustvarjanje energije v celici. Zaradi tega primanjkljaja se morajo celice za vzdrževanje oskrbe z energijo obrniti na druge vire energije, na primer na glikolitično aktivnost.
"Ta odziv kaže na neuspeh mitohondrijev in ustreza trenutnim spoznanjem, da starajoče se celice vedno bolj trpijo zaradi oksidativnega stresa, ki poslabša njihovo proizvodnjo mitohondrijske energije," je dejal Sonntag.
Cohen je dodal, da bi lahko, ker se živčne celice možganov skoraj v celoti zanašajo na energijo, pridobljeno iz mitohondrijev, odpoved delovanja mitohondrijev, čeprav je vidna po telesu, še posebej škodljiva v možganih.
Rezultati študije so povezani z ugotovitvami drugih študij, da so zmanjševanje molekul, povezanih z energijo, značilnosti običajnega staranja. Domneva se, da so nepravilnosti v procesih, ki vključujejo te molekule, lahko tudi dejavnik nevrodegenerativnih bolezni, kot je LOAD.
Ni znano, ali bi modulacija teh spojin upočasnila proces staranja in preprečila ali odložila začetek bremena. Vendar pa trenutno poteka več kliničnih preskušanj za preizkus te možnosti. Druge spremembe so edinstvene za AD in tudi te so lahko cilji za posredovanje.
Čeprav so te ugotovitve pomembne, avtorji prispevka poudarjajo, da je patogeneza LOAD večplastna, pri čemer je bioenergetika del določanja tveganja, in ugotavljajo, da preučeni kožni fibroblasti niso primarni tip celic, na katerega vpliva Load.
"Ker pa so spremembe bioenergetike po telesu, so lahko opazovanja v fibroblastih pomembna tudi za možganske celice," je dejal Sonntag.
"Dejansko lahko presnovne spremembe, kot sta zmanjšan vnos glukoze in odpornost na insulin / IGF-1, temeljijo na povezavi med različnimi motnjami staranja, kot sta diabetes tipa II in AD."
Sonntag in Cohen sta že sredi nadaljnjega dela, namenjenega preučevanju teh bioenergetskih lastnosti v možganskih živčnih celicah. Skupina upa, da bodo ugotovitve teh študij razkrile nadaljnji vpogled v vlogo bioenergetike v patogenezi LOAD in zagotovile nove cilje za posredovanje - tako za preprečevanje kot za zdravljenje.
Vir: bolnišnica McLean
