Metabolické narušení je spojeno s Alzheimerovou chorobou s pozdním nástupem

Nový výzkum naznačuje souvislost mezi narušenou produkcí energie a rozvojem Alzheimerovy choroby s pozdním nástupem (LOAD).

Vyšetřovatelé z McLean Hospital a Harvard Medical School se domnívají, že jejich zjištění podporují hypotézu, že poškození více interagujících složek bioenergetického metabolismu může být hlavní příčinou Alzheimerovy choroby (AD).

Výzkumný tým vedený M. Kai C. Sonntagem, Ph.D. a Brucem M. Cohenem, M.D., tvrdí, že metabolické spojení má několik důsledků pro pochopení a rozvoj potenciální terapeutické intervence v LOAD.

"Naše výsledky podporují hypotézu, že poškození více interagujících složek bioenergetického metabolismu může být klíčovým mechanismem, který je základem a přispívá k riziku a patofyziologii tohoto ničivého onemocnění," uvedl Sonntag. Sonntag je výzkumným pracovníkem kmenových buněk v nemocnici McLean a asistentem psychiatrie na Harvardské lékařské fakultě.

Po tři desetiletí se předpokládá, že akumulace malých toxických molekul v mozku, nazývaných amyloid beta, nebo zkráceně Aβ, je pro rozvoj Alzheimerovy choroby (AD) zásadní.

Silné důkazy vyplynuly ze studia familiárních nebo časných forem AD (EOAD), které postihují přibližně pět procent pacientů s AD a mají asociace s mutacemi vedoucími k abnormálně vysokým hladinám nebo abnormálnímu zpracování Ap v mozku.

„Hypotéza Ap“ však nebyla dostatečná k vysvětlení patologických změn v běžnějším LOAD, který postihuje více než pět milionů seniorů ve Spojených státech.

"Protože Alzheimerova choroba s pozdním nástupem je věkem nemoc, mnoho fyziologických změn s věkem může přispívat k riziku onemocnění, včetně změn v bioenergetice a metabolismu," uvedl Cohen, ředitel Programu pro neuropsychiatrický výzkum v nemocnici McLean a Robertson- Steele profesor psychiatrie na Harvardské lékařské fakultě.

"Bioenergetika je výroba, použití a výměna energie uvnitř a mezi buňkami nebo orgány a prostředím." Již dlouho je známo, že k bioenergetickým změnám dochází se stárnutím a ovlivňují celé tělo, ale spíše mozek s jeho vysokou potřebou energie. “

Podle Sonntag a Cohen je méně jasné, jaké změny v bioenergetice jsou základem a které jsou důsledkem stárnutí a nemoci.

Ve své studii Sonntag a Cohen analyzovali bioenergetické profily pacientů s LOAD a zdravých kontrol jako funkci věku a nemoci.

Vědci zjistili, že pacienti s LOAD měli nedostatek v oblasti buňky zvané mitochondrie, kritické buněčné složky odpovědné za generování energie v buňce. Kvůli tomuto deficitu se buňky musí udržovat v zásobování energií jinými zdroji energie, jako je glykolytická aktivita.

"Tato reakce svědčí o selhání mitochondrií a odpovídá současným poznatkům, že stárnoucí buňky stále více trpí oxidačním stresem, který zhoršuje jejich produkci mitochondriální energie," uvedl Sonntag.

Cohen dodal, že protože se mozkové nervové buňky téměř úplně spoléhají na energii získanou z mitochondrií, může být selhání mitochondriální funkce, které je vidět v celém těle, v mozku obzvláště škodlivé.

Výsledky studie odkazují na zjištění z jiných studií, že snižování molekul souvisejících s energií je znakem normálního stárnutí. Předpokládá se, že abnormality v procesech zahrnujících tyto molekuly mohou být také faktorem u neurodegenerativních onemocnění, jako je LOAD.

Není známo, zda by modulace těchto sloučenin mohla zpomalit proces stárnutí a zabránit nebo oddálit nástup LOAD. V současné době však probíhá několik klinických studií, které tuto možnost otestují. Další změny jsou pro AD jedinečné a také tyto mohou být zásahovými cíli.

I když jsou tato zjištění významná, autoři článku zdůrazňují, že patogeneze LOAD je multifaktoriální, přičemž bioenergetika je jednou z částí stanovení rizika, a poznamenávají, že studované fibroblasty kůže nejsou primárním buněčným typem, který je v LOAD ovlivněn.

"Protože však bioenergetické změny probíhají po celém těle, mohou být pozorování ve fibroblastech důležitá také pro mozkové buňky," uvedl Sonntag.

"Ve skutečnosti mohou metabolické změny, jako je snížená absorpce glukózy a rezistence na inzulín / IGF-1, základem souvislosti mezi různými poruchami stárnutí, jako je diabetes typu II a AD."

Sonntag a Cohen jsou již uprostřed následné práce zaměřené na studium těchto bioenergetických vlastností v mozkových nervových buňkách. Doufáme, že výsledky těchto studií odhalí další vhled do role bioenergetiky v patogenezi LOAD a poskytnou nové cíle pro intervenci - prevenci i léčbu.

Zdroj: McLean Hospital