Jak dva experimentální Alzheimerovy léky zvrátily stárnutí
Nový výzkum na myších odhaluje mechanismy, kterými mají dva experimentální léky, které mohou léčit Alzheimerovu chorobu, širší vlastnosti proti stárnutí a mohou zvrátit kognitivní pokles související s věkem.
Rodinná anamnéza, geny a některé možnosti životního stylu ovlivňují riziko Alzheimerovy choroby u člověka, ale věk je největším rizikovým faktorem, který si vědci uvědomují.
Většina lidí, kterým byla diagnostikována Alzheimerova choroba, je nejméně 65 let. Ve skutečnosti se po tomto věku riziko vzniku tohoto onemocnění zdvojnásobuje každých 5 let.
Vědci však dosud plně nerozumí na molekulární úrovni tomu, jak se stárnutí podílí na řízení Alzheimerovy choroby.
Předchozí výzkum ukázal, že k chybnému metabolismu glukózy v mozku dochází před nástupem Alzheimerových příznaků. Metabolismus glukózy v mozku stejně klesá s věkem, ale u Alzheimerovy choroby je pokles mnohem závažnější.
Další studie navíc ukázaly, že dysfunkční mitochondrie v mozkových buňkách jsou charakteristickým znakem normálního stárnutí i Alzheimerovy choroby.
Vyzbrojeni těmito znalostmi se vědci ze Salkova institutu pro biologická studia a Scripps Research Institute - oba v La Jolla v Kalifornii - rozhodli otestovat několik léků za podmínek, které „napodobují četné aspekty neurodegenerace spojené s věkem a mozkové patologie, včetně energetické selhání a mitochondriální dysfunkce. “
Antonio Currais, vědecký pracovník Salk, je prvním a odpovídajícím autorem nového článku, který se nyní objevuje v časopise eLife.
Výběr sloučenin k testování
Currais a tým testovali dva experimentální léky - zvané CMS121 a J147 - které studie již prokázaly „velmi neuroprotektivní“ u myších modelů Alzheimerovy choroby, případně dokonce schopné zvrátit kognitivní poškození.
Předchozí výzkum, jehož autorem byl poprvé Currais, naznačoval, že sloučeniny zvyšují paměť a „zabraňují některým aspektům stárnutí“ u myší, které byly navrženy tak, aby rychle stárly, zejména pokud byly podávány v raném věku.
Obě sloučeniny jsou deriváty rostlin, které mají léčivé vlastnosti. CMS121 je odvozen od flavonolu fisetinu a J147 je derivát molekuly přítomné v kuri kari koření.
Přestože předchozí testy ukázaly, že tyto dvě sloučeniny mají neuroprotektivní účinky, mechanismy těchto účinků byly méně jasné.
„[W] e hypotéza, že [sloučeniny] mohou zmírnit některé aspekty stárnutí mozkového metabolismu a patologie společnou cestou,“ píší Currais a kolegové ve svém novém článku.
Mechanismy, které zvrátí stárnutí
K otestování své hypotézy vědci krmili rychle stárnoucí myši oběma sloučeninami a k identifikaci použitých mechanismů použili přístup multi-omics.
Krmili hlodavce těmito dvěma sloučeninami, když jim bylo 9 měsíců, což je zhruba lidský ekvivalent pozdního středního věku.
Asi 4 měsíce po léčbě vědci testovali paměť a chování hlodavců a zkoumali genetické a molekulární změny v jejich mozcích.
Pokusy odhalily, že myši, které byly léčeny, měly mnohem lepší paměť než ty, které ne. Důležité je, že u léčených myší byly geny spojené s funkčními mitochondriemi vytvářejícími energii nadále exprimovány v průběhu procesu stárnutí v důsledku těchto dvou léčiv.
Na podrobnější úrovni experimenty ukázaly, že způsob, jakým tyto léky fungovaly, bylo zvýšení hladin chemické látky zvané acetyl-koenzym A.
To zlepšilo mitochondriální funkci, buněčný metabolismus a produkci energie, čímž chrání mozkové buňky před molekulárními změnami, které charakterizují stárnutí.
Odpovídající autorka studie Pamela Maher, vedoucí vědecká pracovnice společnosti Salk, komentuje tato zjištění slovy: „Existují již [některé] údaje ze studií na lidech, že funkce mitochondrií je negativně ovlivněna stárnutím a že je to horší v kontextu Alzheimerovy choroby […]. To pomáhá tento odkaz zpevnit. “
"Závěrem bylo, že tyto dvě sloučeniny zabraňují molekulárním změnám spojeným se stárnutím."
Pamela Maher
Currais také sdílí některé plány týmu pro budoucí výzkum a říká: „Nyní zkoumáme, jak tato neuroprotektivní cesta reguluje specifické molekulární aspekty mitochondriální biologie a jejich účinky na stárnutí a Alzheimerovu chorobu, pomocí různých zvířecích modelů.“
