Naučnici pronašli novi način da uklone toksični otpad iz mozga

Toksični otpad iz mozga  može često  da bude uzrok raznih oblika demencije . Istraživači su pronašli način da povećaju uklanjanje toksičnog otpada iz mozga što bi moglo da pomogne kod tretmana za Alchajmerovu bolest i demenciju.

Toksični otpad iz mozga i Alchajemerova bolest

Istraživači sa Medicinskog fakulteta Univerziteta Vašington u Sent Luisu otkrili su novi put koji se može koristiti za sprečavanje Alchajmerover bolesti.

Veruje se da je akumulacija beta amiloida u mozgu prvi korak u razvoju Alchajmera. Istraživači su uložili bezbroj sati i milione dolara u pronalaženje načina za uklanjanje amiloida pre nego što se pojave kognitivni simptomi. Nažalost, rezultati su uglavnom razočaravajući.

U ovoj studiji, naučnici su pronašli način da povećaju uklanjanje otpadnih proizvoda iz mozga miševa na kojima su rađeni eksperimenti, tako što su pojačali genetsku neobičnost poznatu kao „čitanje“. Prema istraživačima, ova ista strategija takođe može biti efikasna za druge neurodegenerativne bolesti koje karakteriše nakupljanje toksičnih proteina, kao što je Parkinsonova bolest. Studija je objavljena u avgustu 2022. u časopisu Brain.

Eksperiment pokazao rezultate na miševima

S vremena na vreme, moždani protein akvaporin 4 se sintetiše sa dodatnim malim repom na kraju. U početku je dr Darshan Sapkota mislio da ovaj rep ne predstavlja ništa drugo do povremeni neuspeh u kontroli kvaliteta u procesu proizvodnje proteina.
Sapkota je vodio ovu studiju dok je bio postdoktorski istraživač na Univerzitetu u Vašingtonu, a sada je asistent profesora bioloških nauka na Univerzitetu Teksas u Dalasu.

Naučnici su već znali da povremeno „mašina“ za izgradnju proteina ćelije ne uspeva da se zaustavi tamo gde bi trebalo. Kada se mašinerija ne zaustavi – fenomen koji se zove „čitanje“ – stvara proširene oblike proteina koji ponekad funkcionišu drugačije od uobičajenih oblika.

Istraživači su napravili specijalne alate da vide da li se duga forma akvaporina 4 ponaša drugačije u mozgu od regularnog oblika. Otkrili su dugu formu – ali ne i kratku – u takozvanim stopalima astrocita. Astrociti su neka vrsta ćelije za podršku koja pomaže u održavanju barijere između mozga i ostatka tela. Astrociti obavijaju male krvne sudove u mozgu i pomažu u regulisanju protoka krvi. Unutrašnjos astrocitnih krajeva je savršeno mesto da se očuvamozak od neželjenih proteina ispiranjem otpada iz mozga u krvotok, gde se može odneti i odložiti.

Sapkota ističe ipak da povećanje količine dugog akvaporina 4 može povećati uklanjanje otpada. Zbog toga je pregledao 2.560 jedinjenja na sposobnost povećanja „čitanja“ gena akvaporina 4. Pronašao je dva: apigenin, dijetalni flavon koji se nalazi u kamilici, peršunu, luku i drugim jestivim biljkama; i sulfakinoksalin, veterinarski antibiotik koji se koristi u industriji mesa i živine.

Sapkota i njegove kolege udružili su se sa istraživačima Alchajmerove bolesti Johnom Cirritom, vanrednim profesorom neurologije, i Carlom Iuede, vanrednim profesorom psihijatrije, neurologije i neuronauke, kako bi otkrili vezu između dugog akvaporina 4 i klirens beta amiloida.

Toksični otpad iz mozga – jedinjenja i lekovi koji ga eliminišu

Naučnici su proučavali miševe koji su genetski modifikovani da imaju visok nivo amiloida u mozgu. Lečili su miševe apigeninom, sulfahinoksalin, fiziološkim rastvorom  ili placebom. Miševi koji su tretirani bilo apigeninom ili sulfahinoksalinom su očistili amiloid beta značajno brže od onih koji su tretirani bilo kojom od dve neaktivne supstance.

– Postoji mnogo podataka koji govore da smanjenje nivoa amiloida za samo 20 do 25 odsto zaustavlja njihovo nakupljanje , barem kod miševa, a efekti koje smo videli bili su pozitivni – rekao je Cirito.

– To nam govori da bi ovo mogao biti novi pristup lečenju Alchajmerove i drugih neurodegenerativnih bolesti koje uključuju agregaciju proteina u mozgu. Ništa stopostotno ne ukazuje da je ovaj proces specifičan za amiloid beta. Možda povećava, recimo, klirens alfa-sinukleina, što bi moglo biti od koristi ljudima sa Parkinsonovom bolešću.

Ovde je veoma važno naglastiti da sulfahinoksalin nije bezbedan za upotrebu kod ljudi. Apigenin je dostupan kao dodatak ishrani, ali nije poznato u kojoj meri ulazi u mozak. Cirito upozorava da ne bi trebalo konzumirati velike količine apigenina u pokušaju da spreči Alchajmerovu bolest. Naučnici rade na pronalaženju boljih lekova koji utiču na proizvodnju dugog oblika akvaporina 4, testirajući nekoliko derivata sulfahinoksalina i dodatnih jedinjenja.