- Многие годы ученые считали болезнь Альцгеймера необратимой. По этой причине многие исследования были сосредоточены на предотвращении или замедлении прогрессирования заболевания, а не на его обращении вспять.
- Однако недавнее исследование на мышах выявило соединение с нейропротекторными свойствами, которое может восстанавливать повреждения и восстанавливать когнитивные функции.
- На животных моделях прогрессирующей болезни Альцгеймера это соединение могло восстанавливать уровни жизненно важных молекул клеточной энергии и обращать вспять повреждения головного мозга, связанные с заболеванием.
- Хотя необходимы дальнейшие исследования, эти результаты показывают, что методы лечения, направленные на восстановление энергетического баланса мозга, могут предложить потенциальный вариант изменения когнитивных функций.
В Соединенных Штатах более 7 миллионов взрослых в возрасте 65 лет и старше живут с болезнью Альцгеймера. Это прогрессирующее состояние вызывает потерю памяти и снижение когнитивных функций. На его долю приходится от 60% до 80% случаев деменции в США.
Никотинамидадениндинуклеотид (НАД+) — важный фермент, который играет роль во многих важных функциях клеток, таких как энергетический метаболизм и восстановление ДНК. Уровни НАД+ естественным образом снижаются с возрастом и могут быть связаны с более высоким риском возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
Более низкие уровни НАД+ могут способствовать риску болезни Альцгеймера из-за увеличения окислительного стресса, воспаления и агрегации белков. Таким образом, исследования изучают восстановление НАД+ и его потенциальную нейропротекторную роль.
Исследовательская группа из Университета Кейс Вестерн Резерв, Университетских больниц (UH) и Медицинского центра Луи Стокса в Кливленде, штат Вирджиния, исследовала, может ли восстановление энергетического баланса мозга путем поддержания баланса НАД+ предотвратить и даже обратить вспять болезнь Альцгеймера.
Исследование, опубликованное в
Энергетический баланс и уровни НАД+ в мозге
НАД+ необходим для клеточной энергии и функционирования. Снижение уровня НАД+, которое происходит естественным образом с возрастом человека, является ключевым фактором, способствующим прогрессированию болезни Альцгеймера. Это снижение может нарушить критические клеточные процессы, необходимые для функционирования мозга.
Исследование показало, что это снижение еще более выражено у людей с болезнью Альцгеймера: образцы человеческого мозга показали снижение НАД+ на 30%.
Старший автор исследования, Эндрю А. Пипер, доктор медицинских наук, профессор Медицинской школы Кейс Вестерн Резерв и директор Центра лекарств для здоровья мозга Харрингтонского института открытий в UH, поговорил с Медицинские новости сегодняотметив:
«Мы обнаружили, что в мозге людей и мышей с болезнью Альцгеймера наблюдаются гораздо более серьезные нарушения гомеостаза НАД+, жизненно важного аспекта здоровья мозга, чем нормальные причины старения. Это позволяет предположить, что дисбаланс может быть причиной заболевания».
Для исследования исследовательская группа использовала две генно-инженерные мышиные модели болезни Альцгеймера. Мыши выражали изменения генов человека либо в
Накопление этих белков играет значительную роль в развитии болезни Альцгеймера. Образование амилоидных бляшек и тау-клубков нарушает связь между нейронами, что приводит к снижению когнитивных функций, наблюдаемому у людей с этим заболеванием.
Многие исследования были сосредоточены на очистке или блокировании этих белков, но не смогли обратить вспять ущерб. В этом исследовании исследователи вместо этого сосредоточились на восстановлении уровня НАД+.
Основываясь на предыдущем исследовании, исследователи попытались восстановить баланс НАД+ с помощью нейропротекторного соединения, известного как P7C3-A20.
Пипер отметил, что: «Ранее мы показали, что введение P7C3-A20 спустя долгое время после черепно-мозговой травмы мышам позволило мозгу остановить продолжающуюся нейродегенерацию и полностью восстановить нормальную когнитивную функцию, несмотря на потерю нейрональных клеток головного мозга. Это заставило нас задаться вопросом, может ли подобное восстановление произойти при хронической болезни Альцгеймера».
Этот фармакологический агент может помочь восстановить баланс НАД+, предотвращая чрезмерное расщепление НАД+ клетками, позволяя клеткам мозга восстанавливать энергию и восстанавливаться без истощения уровней НАД+.
Пипер добавил, что «P7C3-A20 является идеальным инструментом для проверки этой идеи, поскольку он безопасно восстанавливает и поддерживает нормальный гомеостаз НАД+, не поднимая его до уровня выше нормального. Таким образом, у нас был способ проверить, помогает ли восстановление баланса НАД+ мозгу восстановиться».
Повышение НАД+ с помощью ключевого химического соединения
P7C3-A20 представляет собой синтетическое химическое соединение, которое может восстанавливать уровни НАД+ путем активации никотинамидфосфорибозилтрансферазы (NAMPT), важнейшего фермента, который контролирует стадию ограничения скорости в
Другими словами, P7C3-A20 помогает перерабатывать важные молекулы для поддержания достаточного запаса НАД+ для энергии и защиты.
Пипер объяснил механизм, который позволяет P7C3-A20 восстанавливать уровни НАД+:
«P7C3-A20 легко преодолевает гематоэнцефалический барьер, безопасно восстанавливая и поддерживая гомеостаз НАД+ в мозге, который поддерживает восстановление ДНК, уменьшает окислительный стресс и воспаление, а также способствует здоровью нейронов и синаптической функции».
Исследователи обнаружили, что поддержание уровня НАД+ в мозге может предотвратить развитие болезни Альцгеймера на ранних стадиях на этих моделях мышей.
Кроме того, модели с поздними стадиями болезни Альцгеймера, получавшие P7C3-A20, продемонстрировали значительное устранение повреждений головного мозга, связанных с заболеванием.
Лечение восстановило когнитивные функции и показало биологические улучшения. К ним относятся восстановление целостности гематоэнцефалического барьера, снижение окислительного стресса и повреждения ДНК, уменьшение нейровоспаления и повышение синаптической пластичности.
Кроме того, исследовательские группы наблюдали значительное снижение уровня в крови фосфорилированного тау-217, клинического биомаркера болезни Альцгеймера, который указывает на повреждение головного мозга, связанное с тау.
Изменение подходов к лечению болезни Альцгеймера?
Ученые уже давно считают болезнь Альцгеймера необратимым и прогрессирующим нейродегенеративным заболеванием. Однако результаты данного исследования ставят под сомнение это предположение.
Исследование предполагает, что болезнь Альцгеймера не может быть неизбежно прогрессирующим заболеванием и что при определенных условиях мозг может иметь способность к самовосстановлению.
Примечательно, что результаты исследования показывают, что восстановление уровней НАД+ приносит пользу в двух различных моделях болезни Альцгеймера, вызванных разными генетическими причинами.
Эти результаты потенциально знаменуют собой серьезный сдвиг в вариантах лечения болезни Альцгеймера, предполагая, что возможно обратить вспять повреждения и восстановить утраченные функции из-за этого заболевания.
Кроме того, подход, использованный в исследовании, может также помочь избежать потенциально вредных побочных эффектов, связанных с безрецептурными добавками НАД+.
Например, данные подчеркивают возможную связь между приемом НАД+ и раком. Хотя в настоящее время нет доказательств того, что добавки НАД+ вызывают рак, избыток НАД+ может подпитывать раковые клетки, если они присутствуют.
Однако, поскольку этот метод не дополняет НАД+, а вместо этого поощряет путь спасения, он предотвращает риск повышения НАД+ до уровней, которые могут нанести вред.
Комментируя исследование, Мария К. Каррильо, доктор философии, главный научный сотрудник Ассоциации Альцгеймера и руководитель медицинских вопросов, сказала:
В этой статье сообщается о необходимом и важном научном шаге в исследовании захватывающей идеи о том, что устойчивость мозга можно повысить, чтобы обратить вспять повреждения, связанные с болезнью Альцгеймера, или предотвратить патологию, связанную с болезнью Альцгеймера, если начать на ранних стадиях заболевания. деменция.
Следующие шаги и будущие исследования
Хотя эти результаты являются многообещающими, важно подчеркнуть, что необходимы дальнейшие исследования, прежде чем применять этот подход в клинических испытаниях на людях.
Исследовательская группа отмечает, что следующие шаги исследования будут включать определение наиболее важных аспектов энергетического баланса мозга, которые способствуют выздоровлению, а также изучение дополнительных методов лечения.
Пипер пришел к выводу, что «эти результаты очень обнадеживают, поскольку предполагают, что деменция не всегда может быть необратимой, и поддерживают тестирование этого подхода на людях».
«Поскольку мы наблюдали нарушение гомеостаза НАД+ в мозге человека, страдающего болезнью Альцгеймера, и поскольку НАД+ занимает центральное место во многих консервативных клеточных процессах, эта стратегия имеет серьезное биологическое обоснование для людей. Тем не менее, результаты на мышах не гарантируют успех человека. Следующим шагом будут хорошо контролируемые клинические испытания для определения безопасности и эффективности на людях», — сказал он нам.