Chorobę Alzheimera można odwrócić – nowe odkrycie naukowców
Naukowcy sprawdzili, czy mózgi już poważnie dotknięte zaawansowaną postacią choroby Alzheimera mogą się zregenerować. Okazało się, że to jest możliwe – na razie w przypadku modeli zwierzęcych. O nowych ustaleniach badaczy informuje pismo „Cell Reports Medicine”.
Od momentu odkrycia choroby Alzheimera (pierwszy przypadek został opisany w roku 1901) związane z nią patologiczne zmiany uważano za nieodwracalne. Badania koncentrowały się na zapobieganiu lub spowalnianiu jej przebiegu, a nie na powrocie do zdrowia.
Teraz zespół badawczy z Case Western Reserve University i Cleveland VA Medical (USA) zakwestionował długo panujący dogmat w tej dziedzinie. Naukowcy zbadali, czy możliwe jest nie tylko spowolnienie czy zatrzymanie postępu choroby Alzheimera, ale także osiągnięcie pełnej regeneracji neurologicznej.
Chorobę Alzheimera można odwrócić?
Dzięki wykorzystaniu różnych mysich modeli choroby Alzheimera i badaniu mózgów ludzi z tą chorobą naukowcy wykazali, że główną przyczyną choroby Alzheimera jest niezdolność mózgu do utrzymania prawidłowego poziomu cząsteczki energetycznej, znanej jako NAD+.
NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy) to kluczowy koenzym komórkowy, pochodna witaminy B3. Jest niezbędny do produkcji energii (ATP) i regulacji wielu procesów metabolicznych, w tym naprawy DNA i aktywacji sirtuin („enzymów długowieczności”).
Badając różne przedkliniczne modele myszy oraz ludzkie mózgi osób z chorobą Alzheimera, zespół wykazał, że niezdolność mózgu do utrzymania prawidłowego poziomu NAD+ jest głównym czynnikiem wywołującym chorobę Alzheimera, a utrzymanie prawidłowej równowagi NAD+ może zapobiegać chorobie, a nawet ją odwrócić.
Poziom NAD+ w organizmie – w tym w mózgu – naturalnie spada wraz z wiekiem. Bez prawidłowej równowagi NAD+ komórki ostatecznie stają się niezdolne do wykonywania kluczowych procesów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania i przeżycia. W tym badaniu zespół wykazał, że spadek poziomu NAD+ jest jeszcze poważniejszy w mózgach osób z chorobą Alzheimera, i że występuje on również w mysich modelach tej choroby.
Chociaż choroba Alzheimera jest chorobą typowo ludzką, można ją badać laboratoryjnie na myszach, które zostały zmodyfikowane genetycznie w celu ekspresji mutacji genetycznych powodujących tę chorobę u ludzi. Naukowcy wykorzystali dwa z tych modeli. Jedna linia myszy nosiła wiele ludzkich mutacji dotyczących przetwarzaniu amyloidu, druga linia – mutację dotyczącą białka tau. Patologia amyloidu i białka tau to dwa główne wczesne zdarzenia w chorobie Alzheimera. U obu linii myszy rozwijają się patologie mózgu przypominające chorobę Alzheimera, w tym upośledzenie bariery krew–mózg, zwyrodnienie aksonów, neurozapalenie, upośledzona neurogeneza hipokampa, zmniejszona transmisja synaptyczna i rozległe nagromadzenie uszkodzeń oksydacyjnych. U tych myszy rozwijają się również poważne upośledzenia funkcji poznawczych, podobne do tych obserwowanych u osób z chorobą Alzheimera.
Jak zapobiec utracie równowagi NAD+?
Po stwierdzeniu, że poziom NAD+ w mózgu gwałtownie spadł zarówno u ludzi, jak i u myszy z chorobą Alzheimera, zespół badawczy sprawdził, czy zapobieganie utracie równowagi NAD+ w mózgu przed wystąpieniem choroby lub przywracanie równowagi NAD+ w mózgu po znacznym postępie choroby może odpowiednio zapobiegać chorobie Alzheimera lub ją odwrócić. Badanie opierało się na ich wcześniejszych pracach, opublikowanych w czasopiśmie „Proceeding of the National Academy of Sciences USA”, które wykazały, że przywrócenie równowagi NAD+ w mózgu prowadzi do neuropatologicznej i funkcjonalnej poprawy po ciężkim, długotrwałym urazie mózgu. Przywrócili równowagę NAD+, podając dobrze scharakteryzowany środek farmakologiczny znany jako P7C3-A20.
Co ciekawe, zachowanie równowagi NAD+ nie tylko chroniło myszy przed rozwojem choroby Alzheimera. Leczenie u myszy z zaawansowaną chorobą umożliwiło również mózgowi naprawienie głównych zdarzeń patologicznych spowodowanych genetycznymi mutacjami. Co więcej, obie linie myszy w pełni odzyskały funkcje poznawcze. Towarzyszyła temu normalizacja poziomu fosforylowanego tau 217 we krwi, niedawno zatwierdzonego klinicznego biomarkera choroby Alzheimera u ludzi.
– Byliśmy bardzo podekscytowani i zachęceni wynikami – powiedział dr n. med. Andrew A. Pieper, główny autor badania i dyrektor Centrum Medycyny Zdrowia Mózgu w Harrington Discovery Institute na Uniwersytecie Hawajskim.
– Przywrócenie równowagi energetycznej mózgu doprowadziło do poprawy stanu patologicznego i funkcjonalnego u obu linii myszy z zaawansowaną chorobą Alzheimera. Obserwacja tego efektu w dwóch bardzo różnych modelach zwierzęcych, z których każdy był spowodowany innymi przyczynami genetycznymi, wzmacnia tezę, że przywrócenie równowagi NAD+ w mózgu może pomóc pacjentom w powrocie do zdrowia po chorobie Alzheimera – wskazał badacz.
– Najważniejszym wnioskiem jest przesłanie nadziei: skutki choroby Alzheimera mogą nie być nieuchronnie trwałe – powiedział dr Pieper.
Droga do wyzdrowienia
Naukowiec podkreślił, że obecnie dostępne bez recepty prekursory NAD+, jak wykazano w modelach zwierzęcych, podnoszą poziom NAD+ w komórkach do niebezpiecznie wysokiego poziomu, sprzyjającego rozwojowi raka. Podejście zastosowane w tym badaniu wykorzystuje jednak środek farmakologiczny (P7C3-A20), który umożliwia komórkom utrzymanie prawidłowej równowagi NAD+ w warunkach silnego stresu, bez nadmiernego podnoszenia poziomu NAD+.
– Jest to istotne w kontekście opieki nad pacjentem, a lekarze powinni rozważyć możliwość, że strategie terapeutyczne mające na celu przywrócenie równowagi energetycznej mózgu mogą stanowić drogę do wyzdrowienia – wskazał dr Pieper.
Autorzy pracy mówią o potrzebie dalszych badań nad uzupełniającymi podejściami i ewentualnymi testami u pacjentów. Technologia jest komercjalizowana przez firmę Glengary Brain Health z siedzibą w Cleveland, której współzałożycielem jest dr Pieper.
– To nowe podejście terapeutyczne musi zostać przeniesione do starannie zaprojektowanych badań klinicznych na ludziach, aby określić, czy skuteczność obserwowana w modelach zwierzęcych przekłada się na pacjentów – wyjaśnił dr Pieper.
– Kolejne dodatkowe kroki badań laboratoryjnych obejmują określenie, które aspekty równowagi energetycznej mózgu są najważniejsze dla powrotu do zdrowia, identyfikację i ocenę uzupełniających metod leczenia choroby Alzheimera oraz zbadanie, czy ta metoda leczenia jest również skuteczna w przypadku innych postaci przewlekłych, związanych z wiekiem chorób neurodegeneracyjnych – podkreślił badacz.
