Alzheimer ve diğer hastalıklar için tedavi bulma çabalarına yardımcı olabilir

Beyindeki amiloid beta birikimi, Alzheimer demansının gelişimindeki ilk adımdır. Bilim adamları, büyük ölçüde hayal kırıklığı yaratan sonuçlarla, bilişsel semptomlar ortaya çıkmadan önce amiloidi temizlemenin yollarını bulmak için sayısız saatler ve milyonlarca dolar harcadılar.

24 Ağustos’ta dergide yayınlanan bu çalışmada BeyinAraştırmacılar, okuma olarak bilinen genetik bir tuhaflığı hızlandırarak, farelerin beyinlerindeki atık ürünlerin temizlenmesini artırmanın bir yolunu buldular. Araştırmacılar, aynı stratejinin, Parkinson hastalığı gibi toksik proteinlerin birikmesiyle karakterize edilen diğer nörodejeneratif hastalıklar için de etkili olabileceğini söyledi.

Arada bir, beyin proteini aquaporin 4, sonunda fazladan küçük bir kuyrukla sentezlenir. İlk başta, Washington Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı iken bu çalışmayı yöneten, ancak şu anda Dallas, Teksas Üniversitesi’nde biyolojik bilimler yardımcı doçent olan Darshan Sapkota, bu kuyruğun ara sıra bir kalite başarısızlığından başka bir şey olmadığını düşündü. Protein üretim sürecinde kontrol.

“Bu çok hantal temel bilim sorusu üzerinde çalışıyorduk – ‘Proteinler nasıl yapılır?’ — ve biz bu komik şeyi fark ettik,” diyor Washington Üniversitesi’nde genetik ve psikiyatri profesörü ve Sapkota’nın eski akıl hocası olan kıdemli yazar Joseph D. Dougherty. “Bazen protein sentezleme makinesi, sondaki dur işaretini geçerek aquaporin 4’ün sonunda bu fazladan bit yaptı. İlk başta, bunun muhtemelen alakalı olamayacağını düşündük. Ama sonra gen dizisine baktık, ve türler arasında korunmuştu. Ve beyinde gerçekten çarpıcı bir modele sahipti: Sadece atıkların temizlenmesi için önemli olan yapılardaydı. İşte o zaman heyecanlandık.”

Bilim adamları, hücrenin protein oluşturma mekanizmasının zaman zaman olması gereken yerde durmadığını zaten biliyorlardı. Makine durmadığında – okuma olarak bilinen bir fenomen – bazen normal formlardan farklı işlev gören genişletilmiş protein formları oluşturur.

Sapkota ve Dougherty, aquaporin 4’ün uzun formunun beyinde normal formdan farklı davranıp davranmadığını görmek için araçlar yarattı. Astrositlerin sözde uç ayaklarında uzun formu buldular – ama kısa olanı değil -. Astrositler, beyin ve vücudun geri kalanı arasındaki bariyeri korumaya yardımcı olan bir tür destek hücresidir. Uç ayakları beyindeki küçük kan damarlarını sarar ve kan akışını düzenlemeye yardımcı olur. Astrositik uç ayaklar, işiniz atıkları beyinden ve kan dolaşımına atarak beyni istenmeyen proteinlerden uzak tutmaksa, taşınıp atılabileceği mükemmel bir yerdir.

Uzun aquaporin 4 miktarını artırmanın atık klirensini artırabileceğini düşünen Sapkota, aquaporin 4 geninin okunabilirliğini artırma yeteneği için 2.560 bileşiği taradı. İki tane buldu: apigenin, papatya, maydanoz, soğan ve diğer yenilebilir bitkilerde bulunan diyet flavonu; ve et ve kümes hayvanları endüstrilerinde kullanılan bir veteriner antibiyotik olan sülfakinoksalin.

Sapkota ve Dougherty, Alzheimer araştırmacıları ve ortak yazarları, nöroloji doçenti olan PhD, John Cirrito ve psikiyatri, nöroloji ve sinirbilim doçenti olan Carla Yuede ile uzun aquaporin 4 arasındaki ilişkiyi anlamak için bir araya geldi. ve amiloid beta klirensi.

Araştırmacılar, beyinlerinde yüksek düzeyde amiloide sahip olacak şekilde genetik olarak tasarlanmış fareler üzerinde çalıştılar. Fareleri apigenin ile tedavi ettiler; sülfakinoksalin; inert bir sıvı; veya okuma üzerinde hiçbir etkisi olmayan bir plasebo bileşiği. Apigenin veya sülfakinoksalin ile tedavi edilen fareler, amiloid beta’yı iki aktif olmayan maddeden herhangi biriyle tedavi edilenlerden önemli ölçüde daha hızlı temizledi.

Cirrito, “Amiloid seviyelerinin sadece %20 ila %25 oranında azaltılmasının, en azından farelerde, amiloid birikimini durdurduğunu söyleyen çok sayıda veri var ve gördüğümüz etkilerin bu basketbol sahasında olduğunu gördük” dedi. “Bu bana bunun Alzheimer ve beyinde protein birikmesini içeren diğer nörodejeneratif hastalıkları tedavi etmek için yeni bir yaklaşım olabileceğini söylüyor. Bu sürecin amiloid beta için özel olduğunu söyleyen hiçbir şey yok. Örneğin, alfa-sinüklein klirensini arttırıyor olabilir, Bu da Parkinson hastalığı olan insanlara fayda sağlayabilir.”

Sulfakinoksalin insanlarda kullanım için güvenli değildir. Apigenin bir besin takviyesi olarak mevcuttur, ancak beyne ne kadar girdiği bilinmemektedir ve Cirrito, Alzheimer’ı savuşturmak için büyük miktarlarda apigenin tüketmeye karşı uyarmaktadır. Araştırmacılar, çeşitli sülfakinoksalin türevlerini ve ek bileşikleri test ederek, aquaporin 4’ün uzun formunun üretimini etkileyen daha iyi ilaçlar bulmaya çalışıyorlar.

Sapkota, “Kliniğe hızla çevrilebilecek bir şey arıyoruz.” Dedi. “Bir ilaç tarafından hedef alınabileceğini bilmek, orada kullanabileceğimiz bir şey olacağına dair yararlı bir ipucu.”