Késő kezdetű Alzheimer-kórhoz kötött anyagcserezavar

Új kutatások utalnak a megszakadt energiatermelés és a későn megjelenő Alzheimer-kór (LOAD) kialakulása közötti kapcsolatra.

A McLean Hospital és a Harvard Medical School kutatói úgy vélik, hogy eredményeik alátámasztják azt a hipotézist, miszerint a bioenergetikai anyagcsere több kölcsönhatásban lévő komponensének károsodása lehet az Alzheimer-kór (AD) kiváltó oka.

A kutatócsoport Kai C. Sonntag, Ph.D. és Bruce M. Cohen, Ph.D. vezetésével azt állítja, hogy az anyagcsere-kapcsolatnak számos következménye van a LOAD-ban történő potenciális terápiás beavatkozás megértése és fejlesztése szempontjából.

"Eredményeink alátámasztják azt a hipotézist, miszerint a bioenergetikai anyagcsere több egymással kölcsönhatásban lévő komponensének károsodása kulcsfontosságú mechanizmus lehet ennek a pusztító betegségnek a kockázatát és patofiziológiáját megalapozó és hozzájáruló tényező" - mondta Sonntag. Sonntag a McLean Kórház társult őssejtkutatója és a Harvard Medical School pszichiátriai adjunktusa.

Három évtizede azt gondolták, hogy az agy kis mérgező molekuláinak, az úgynevezett amiloid bétának vagy röviden Aβ-nak a felhalmozódása központi szerepet játszik az Alzheimer-kór (AD) kialakulásában.

Erős bizonyíték származott az AD családi vagy korai kialakulásának (EOAD) tanulmányozásából, amelyek az AD betegek körülbelül öt százalékát érintik, és olyan mutációkkal vannak összefüggésben, amelyek abnormálisan magas szinthez vagy rendellenes Aβ feldolgozáshoz vezetnek az agyban.

Az „Aβ hipotézis” azonban nem volt elegendő a gyakoribb LOAD kóros változásainak magyarázatához, amely az Egyesült Államokban több mint ötmillió idős embert érint.

"Mivel a későn megjelenő Alzheimer-kór életkori betegség, az életkor előrehaladtával számos fiziológiai változás hozzájárulhat a betegség kockázatához, beleértve a bioenergetika és az anyagcsere változásait is" - mondta Cohen, a McLean Kórház Neuropszichiátriai Kutatási Programjának igazgatója és a Robertson Steele pszichiátriai professzor a Harvard Orvostudományi Karon.

„A bioenergetika az energia előállítása, felhasználása és cseréje a sejteken vagy szerveken belül és között, valamint a környezet között. Régóta ismert, hogy a bioenergetikai változások az öregedéssel fordulnak elő, és az egész testet érintik, de még inkább az agyat, amelynek nagy energiaigénye van. "

Sonntag és Cohen szerint kevésbé egyértelmű, hogy a bioenergetikában milyen változások állnak, és melyek az öregedés és a betegség következményei.

Vizsgálatukban Sonntag és Cohen az életkor és a betegség függvényében elemezték a LOAD betegek bioenergetikai profiljait és az egészséges kontrollokat.

A tudósok felfedezték, hogy a LOAD-betegeknél hiányosság mutatkozik az úgynevezett mitokondrium sejtjének területén, amely kritikus sejtkomponens, amely felelős a sejtben történő energiatermelésért. E hiány miatt a sejteknek más energiaforrásokhoz kell fordulniuk, például a glikolitikus aktivitáshoz, hogy fenntartsák az energiaellátást.

"Ez a válasz a mitokondriumok kudarcát jelzi, és megfelel a jelenlegi ismereteknek, miszerint az öregedő sejtek egyre inkább oxidatív stressztől szenvednek, ami rontja mitokondriális energiatermelésüket" - mondta Sonntag.

Cohen hozzátette, hogy mivel az agy idegsejtjei szinte teljes egészében a mitokondriumokból származó energiára támaszkodnak, a mitokondriális funkció meghibásodása, bár az egész testben látható, különösen káros lehet az agyban.

A tanulmány eredményei más vizsgálatok eredményeihez kapcsolódnak, amelyek szerint az energiával összefüggő molekulák csökkenése a normális öregedés jellemzője. A javaslat az, hogy az ezeket a molekulákat érintő folyamatok rendellenességei szintén szerepet játszhatnak az olyan neurodegeneratív betegségekben, mint a LOAD.

Nem ismert, hogy ezeknek a vegyületeknek a modulálása lelassíthatja-e az öregedési folyamatot és megakadályozhatja-e vagy késleltetheti-e a LOAD megjelenését. Ennek a lehetőségnek a tesztelésére azonban jelenleg számos klinikai vizsgálat zajlik. Más változások egyedülállóak az AD-re, és ezek is a beavatkozás célpontjai lehetnek.

Bár ezek a megállapítások jelentősek, a cikk szerzői hangsúlyozzák, hogy a LOAD patogenezise multifaktoriális, a bioenergetika a kockázat meghatározásának egyik része, és megjegyzik, hogy a vizsgált bőrfibroblasztok nem az elsődleges sejttípusok, amelyekre a LOAD vonatkozik.

"Mivel azonban a bioenergetikai változások az egész testet átfogják, a fibroblasztokban végzett megfigyelések az agysejtekre is relevánsak lehetnek" - mondta Sonntag.

"Valójában az olyan anyagcsere-változások, mint a csökkent glükózfelvétel és az inzulin / IGF-1 rezisztencia, megalapozhatják az összefüggést az öregedés különböző rendellenességei, például a II-es típusú cukorbetegség és az AD között."

Sonntag és Cohen már a nyomon követési munka közepén jár, amelynek célja az agyi idegsejtek ezen bioenergetikai jellemzőinek tanulmányozása. A csoport reményei szerint e tanulmányok eredményei további betekintést engednek a bioenergetikák LOAD patogenezisében betöltött szerepébe, és új célokat kínálnak a beavatkozás számára - mind a megelőzés, mind a kezelés szempontjából.

Forrás: McLean Kórház