Din cuprinsul articolului
Un medicament experimental a reușit să refacă pierderi severe de memorie cauzate de boala Alzheimer în două modele de șoareci de laborator. Rezultatul i-a surprins pe cercetători deoarece animalele se aflau deja în stadii avansate ale bolii, iar după tratament au revenit la performanțe cognitive normale.
Descoperirea pune sub semnul întrebării ipoteza dominantă potrivit căreia degradarea cerebrală din Alzheimer avansează ireversibil.
Studiul, publicat în revista Cell Reports Medicine, arată că restabilirea echilibrului energetic al creierului poate declanșa procese de reparare a țesutului cerebral, inclusiv în faze târzii ale bolii.
Rezultatele sugerează o direcție diferită de tratament. În loc să vizeze exclusiv proteinele toxice asociate cu Alzheimer, terapia investigată încearcă să readucă la nivel normal modul în care neuronii produc energie.
De ce apare „criza energetică” în creierul afectat de Alzheimer
Echipa condusă de Andrew A. Pieper, medic și cercetător la University Hospitals din SUA, a analizat atât creierul șoarecilor de laborator, cât și mostre de țesut cerebral uman. Analiza a indicat același punct vulnerabil în toate etapele bolii: incapacitatea celulelor nervoase de a menține echilibrul chimic necesar producerii energiei.
În centrul acestui mecanism se află NAD+ (nicotinamid adenin dinucleotid), o moleculă implicată în transformarea nutrienților în energie celulară.
NAD+ participă la numeroase procese esențiale pentru funcționarea neuronilor:
-
producerea energiei în mitocondrii
-
repararea ADN-ului deteriorat
-
sinteza proteinelor necesare neuronilor
-
menținerea stabilității celulelor în condiții de stres
Nivelul acestei molecule scade odată cu înaintarea în vârstă în întregul organism. În creierele afectate de Alzheimer, scăderea este mult mai accentuată.
Când NAD+ ajunge sub un anumit prag, celulele nu mai reușesc să compenseze uzura zilnică. Apar procese inflamatorii persistente în creier, iar conexiunile dintre neuroni se degradează treptat.
Medicamentul experimental care stabilizează energia creierului
Pentru a restabili echilibrul energetic, cercetătorii au folosit P7C3-A20, un medicament experimental conceput pentru a proteja neuronii aflați sub stres.
Spre deosebire de suplimentele care încearcă să crească direct nivelul NAD+, acest compus acționează diferit. El ajută celulele să mențină concentrațiile moleculei în intervalul normal în momentele în care sunt expuse la stres metabolic.
Tratamentul a fost administrat zilnic șoarecilor după apariția simptomelor cognitive.
Chiar și în aceste condiții, cercetătorii au observat:
-
recuperarea performanțelor de memorie
-
reducerea deteriorării ADN-ului neuronal
-
scăderea markerilor biologici asociați cu afectarea creierului
-
normalizarea unor procese chimice din celule
„Restabilirea echilibrului energetic al creierului a dus la recuperare patologică și funcțională în ambele modele de șoareci cu Alzheimer avansat”, a explicat Andrew A. Pieper.
Rezultate similare în două modele diferite de Alzheimer
Pentru a testa robustețea descoperirii, cercetătorii au folosit două tipuri de șoareci modificați genetic.
Primul model dezvoltă plăci de amiloid, acumulări de proteine lipicioase care se depun între neuroni.
Al doilea model dezvoltă încurcături de proteine tau, structuri anormale formate în interiorul celulelor nervoase.
Aceste două mecanisme sunt considerate principalele cauze ale bolii Alzheimer.
În mod surprinzător, tratamentul a restabilit funcțiile cognitive în ambele situații.
Această observație sugerează că pierderea energiei neuronale ar putea reprezenta un mecanism comun care apare după declanșarea acestor procese patologice.
Repararea barierei de protecție a creierului
Un alt efect observat în studiu a fost refacerea barierei hemato-encefalice, structura microscopică care controlează ce substanțe pot intra din sânge în creier.
În boala Alzheimer, această barieră devine mai permeabilă. Proteinele inflamatorii și moleculele toxice pătrund mai ușor în țesutul cerebral, accelerând degradarea neuronală.
După tratamentul cu P7C3-A20, cercetătorii au observat:
-
reducerea scurgerilor din vasele de sânge cerebrale
-
funcționarea mai bună a celulelor de susținere din jurul vaselor
-
un mediu chimic mai stabil pentru neuroni
Aceste schimbări ar putea contribui la refacerea circuitelor de memorie.
Indicii similare în creierul uman
Pentru a verifica dacă mecanismele identificate la șoareci apar și la oameni, echipa a analizat mostre de țesut cerebral uman.
Rezultatele au arătat că:
-
nivelurile de NAD+ erau mult mai perturbate în creierele afectate de Alzheimer
-
modificările în expresia genelor implicate în metabolismul energetic erau similare cu cele observate la șoareci
-
anumite proteine asociate cu boala aveau același tipar de modificare
Interesant este că unele persoane care aveau plăci de amiloid, dar nu prezentau simptome cognitive severe, păstrau un echilibru metabolic mai stabil în celulele nervoase.
De ce rezultatele sunt importante
Boala Alzheimer este cea mai frecventă formă de demență. Organizațiile internaționale estimează că numărul persoanelor afectate ar putea ajunge la aproximativ 153 de milioane până în 2050.
Majoritatea tratamentelor dezvoltate în ultimele decenii încearcă să reducă acumularea proteinelor toxice din creier. Aceste terapii pot încetini evoluția bolii, dar nu reușesc să refacă funcțiile cognitive pierdute.
Studiul actual sugerează că intervenția asupra metabolismului energetic al neuronilor ar putea deschide o strategie terapeutică diferită.
Următorul pas: studiile clinice la oameni
Rezultatele obținute la animale nu garantează același efect la pacienți. De aceea, cercetătorii pregătesc studii clinice pentru a evalua dacă stabilizarea nivelului NAD+ poate îmbunătăți memoria și funcțiile cognitive la oameni.
Aceste studii vor urmări două tipuri de indicatori:
-
modificări ale markerilor biologici din sânge asociați cu afectarea cerebrală
-
evoluția performanțelor cognitive ale pacienților
„Această abordare terapeutică trebuie testată în studii clinice atent proiectate pentru a vedea dacă eficiența observată la modele animale se confirmă și la pacienți”, a spus Pieper.
Atenție la suplimentele care promit creșterea NAD+
Autorii studiului atrag atenția că rezultatele nu justifică utilizarea pe cont propriu a suplimentelor destinate creșterii NAD+.
Într-un experiment anterior, un compus utilizat pentru a crește nivelul acestei molecule – nicotinamid ribozid – a favorizat răspândirea cancerului la creier în modele animale.
De aceea, orice intervenție asupra metabolismului energetic trebuie evaluată atent în studii clinice.
O schimbare de perspectivă asupra bolii Alzheimer
Descoperirea susține ideea că degradarea neuronală din Alzheimer ar putea fi alimentată de o reacție în lanț declanșată de pierderea energiei celulare.
Dacă studiile clinice vor confirma rezultatele, tratamentele viitoare ar putea urmări refacerea capacității neuronilor de a produce energie și de a se repara.
Pentru milioane de pacienți și familiile lor, o astfel de abordare ar însemna mai mult decât încetinirea declinului. Ar deschide posibilitatea recuperării unor funcții cognitive considerate până acum pierdute definitiv.
