Vyšší hladiny glukózy v mozku spojené se závažnějším Alzheimerovou chorobou
Nová studie zjistila souvislost mezi abnormalitami v tom, jak mozek štěpí glukózu, a závažností charakteristických amyloidových plaků a spleti v mozku, jakož i nástupem případných vnějších příznaků Alzheimerovy choroby.
Vedení, MD, Madhav Thambisetty, Ph.D., z Národního institutu pro stárnutí v laboratoři behaviorálních neurovědy, vědci zkoumali vzorky mozkové tkáně při pitvě od účastníků Baltimore Longitudinal Study of Aging (BLSA), jedné z nejdelších na světě provádění vědeckých studií o stárnutí člověka. BLSA sleduje neurologická, fyzická a psychologická data o účastnících po několik desetiletí.
Vědci analyzovali tři skupiny účastníků BLSA: osoby s Alzheimerovou chorobou během života as potvrzenou Alzheimerovou chorobou (plaky beta-amyloidového proteinu a neurofibrilární spletence) v mozku po smrti; zdravé kontroly; a jedinci bez příznaků během života, ale s významnými úrovněmi Alzheimerovy patologie nalezené v mozku po smrti.
Vědci měřili hladinu glukózy v různých oblastech mozku. Některé jsou náchylné k Alzheimerově chorobě, jako je frontální a temporální kůra, zatímco jiné jsou rezistentní, jako je mozeček.
Objevili výrazné abnormality v glykolýze, což je hlavní proces, při kterém mozek štěpí glukózu, s důkazy spojujícími závažnost těchto abnormalit se závažností Alzheimerovy choroby.
Nižší rychlosti glykolýzy a vyšší hladiny glukózy v mozku korelovaly se závažnějšími plaky a spleti. Závažnější snížení glykolýzy v mozku souviselo také s projevy Alzheimerových chorob během života, jako jsou problémy s pamětí.
"Vědci již nějakou dobu přemýšleli o možných souvislostech mezi tím, jak mozek zpracovává glukózu, a Alzheimerovou chorobou," řekl ředitel NIA Richard J. Hodes, MD. "Výzkum, jako je tento, zahrnuje nové uvažování o tom, jak vyšetřovat tyto souvislosti při intenzivnějším hledání lepší a účinnější způsoby léčby nebo prevence Alzheimerovy choroby. “
I když již existuje podezření na podobnost mezi diabetem a Alzheimerovou chorobou, bylo obtížné je vyhodnotit, protože inzulín není potřebný pro vstup glukózy do mozku nebo pro vstup do neuronů.
Tým sledoval využití glukózy v mozku měřením poměrů aminokyselin serinu, glycinu a alaninu k glukóze, což jim umožnilo posoudit rychlost klíčových kroků glykolýzy.
Zjistili, že aktivity enzymů kontrolujících tyto klíčové kroky glykolýzy byly v Alzheimerových případech nižší ve srovnání s normální mozkovou tkání. Kromě toho byla nižší aktivita enzymu spojena s těžší Alzheimerovou patologií v mozku a rozvojem příznaků.
Dále použili proteomiku - rozsáhlé měření buněčných proteinů - ke stanovení hladin GLUT3, proteinu transportujícího glukózu, v neuronech. Zjistili, že hladiny GLUT3 byly nižší v mozcích s Alzheimerovou chorobou ve srovnání s normálními mozky a že tyto hladiny byly také spojeny se závažností spleti a plaků.
Nakonec tým zkontroloval hladiny glukózy v krvi u účastníků studie roky před smrtí a zjistil, že větší zvýšení hladin glukózy v krvi korelovalo s vyššími hladinami glukózy v mozku při smrti.
"Tato zjištění poukazují na nový mechanismus, který by mohl být zaměřen na vývoj nových způsobů léčby, které by pomohly mozku překonat defekty glykolýzy u Alzheimerovy choroby," uvedl Thambisetty.
Vědci varovali, že dosud není zcela jasné, zda jsou abnormality v metabolismu glukózy v mozku definitivně spojeny se závažností příznaků Alzheimerovy choroby nebo rychlostí progrese onemocnění.
Další kroky pro výzkumného pracovníka zahrnují studium abnormalit v jiných metabolických drahách spojených s glykolýzou, aby se zjistilo, jak mohou souviset s Alzheimerovou patologií v mozku.
Studie byla podpořena Národním institutem pro stárnutí, který je součástí Národních institutů zdraví, a byla zveřejněna v roce 2006 Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association.
Zdroj: National Institutes of Health / National Institute on Aging
