Δημοφιλές διατροφικό συμπλήρωμα συνδέεται με ταχύτερη ανάπτυξη Αλτσχάιμερ, σύμφωνα με μελέτη

Μια νέα μελέτη δείχνει ότι μια διαδικασία που ονομάζεται υπεργλυκοζυλίωση μπορεί να μην αποτελεί απλώς αποτέλεσμα της νόσου Αλτσχάιμερ, αλλά να συμμετέχει ενεργά στην εξέλιξή της. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι στον εγκέφαλο ανθρώπων με Αλτσχάιμερ, αλλά και σε πειραματικά μοντέλα της νόσου, αυξάνεται η παραγωγή συγκεκριμένων μορίων σακχάρων που συνδέονται με πρωτεΐνες.

Το εύρημα έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, επειδή προσθέτει έναν ακόμη κρίκο στην προσπάθεια των επιστημόνων να κατανοήσουν τον ρόλο του μεταβολισμού στην Αλτσχάιμερ. Η νόσος δεν αφορά μόνο τη συσσώρευση των γνωστών παθολογικών πρωτεϊνών στον εγκέφαλο. Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει σαφές ότι συνοδεύεται και από σημαντικές αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο τα εγκεφαλικά κύτταρα χρησιμοποιούν την ενέργεια και διαχειρίζονται τα λιπίδια και άλλα μόρια.

Η νέα εργασία, που δημοσιεύθηκε στο Nature Metabolism, εστιάζει στη γλυκοζυλίωση, μια φυσιολογική διαδικασία κατά την οποία μόρια σακχάρων προστίθενται σε πρωτεΐνες. Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία πολλών πρωτεϊνών, καθώς επηρεάζει τη σταθερότητά τους, τη μεταφορά τους μέσα στα κύτταρα και τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν τα κύτταρα μεταξύ τους. Στον εγκέφαλο παίζει επίσης ρόλο στη λειτουργία των συνάψεων, στη νευρική επικοινωνία και στις αντιδράσεις του ανοσοποιητικού συστήματος.

Πώς διεξήχθη η μελέτη και τα ευρήματά της

Το ερώτημα των ερευνητών ήταν τι συμβαίνει όταν αυτή η διαδικασία γίνεται σε υπερβολικό βαθμό. Για να το εξετάσουν, συνδύασαν διαφορετικές τεχνικές που επιτρέπουν να δουν ταυτόχρονα τον μεταβολισμό, τα λιπίδια και τα σάκχαρα σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Αρχικά μελέτησαν δείγματα εγκεφαλικού ιστού από ανθρώπους με Αλτσχάιμερ και από άτομα χωρίς τη νόσο. Η ανάλυση έδειξε ότι τα επίπεδα των γλυκανών, δηλαδή των σύνθετων μορίων σακχάρων που συνδέονται με πρωτεΐνες, ήταν σημαντικά αυξημένα στον εγκέφαλο των ασθενών. Η αύξηση εντοπίστηκε τόσο στη φαιά όσο και στη λευκή ουσία, ενώ στη φαιά ουσία φάνηκε να γίνεται εντονότερη όσο προχωρούσε η παθολογία της νόσου.

Παρόμοια εικόνα παρατηρήθηκε και σε δύο διαφορετικά μοντέλα ποντικών με χαρακτηριστικά της Αλτσχάιμερ. Οι αλλαγές ήταν ιδιαίτερα έντονες στον φλοιό, στον ιππόκαμπο και στον θάλαμο, περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη μνήμη, τη γνωστική λειτουργία και άλλες διαδικασίες που επηρεάζονται στη νόσο. Το γεγονός ότι η ίδια μεταβολική αλλαγή εμφανίστηκε σε διαφορετικά μοντέλα ενίσχυσε την υπόθεση ότι δεν αποτελεί απλώς ένα τυχαίο εύρημα ενός συγκεκριμένου μοντέλου.

Γλυκάνες: Τι προκαλεί την αύξησή τους;

Στη συνέχεια οι επιστήμονες έθεσαν ένα πιο σημαντικό ερώτημα: γιατί αυξάνονται οι γλυκάνες στον εγκέφαλο; Για να το διερευνήσουν χρησιμοποίησαν μια τεχνική «ιχνηθέτησης», με την οποία μπορούσαν να παρακολουθήσουν την πορεία της γλυκόζης και να δουν αν ο εγκέφαλος των ποντικών παράγει περισσότερες γλυκάνες ή αν απλώς δυσκολεύεται να τις αποδομήσει. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το βασικό πρόβλημα φαίνεται να είναι η αυξημένη παραγωγή τους. Με άλλα λόγια, ο εγκέφαλος των ποντικών με παθολογία Αλτσχάιμερ οδηγεί περισσότερη ύλη προς την παραγωγή γλυκανών.

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης τις πρωτεΐνες που φέρουν αυτές τις γλυκάνες. Δεν διαπίστωσαν ότι εμφανίζονται κυρίως νέες γλυκοζυλιωμένες πρωτεΐνες. Αντίθετα, φαίνεται ότι πολλές από τις ίδιες πρωτεΐνες που υπάρχουν φυσιολογικά στον εγκέφαλο αποκτούν περισσότερες τέτοιες τροποποιήσεις. Η ανάλυση έδειξε επίσης ότι οι νευρώνες ήταν από τα κύρια κύτταρα στα οποία παρατηρήθηκε αυτή η αυξημένη γλυκοζυλίωση.

Το πιο ενδιαφέρον μέρος της μελέτης ήταν όμως τα πειράματα που ακολούθησαν. Οι επιστήμονες θέλησαν να διαπιστώσουν αν η υπεργλυκοζυλίωση είναι απλώς ένα σημάδι της νόσου ή αν μπορεί να επηρεάζει άμεσα τη γνωστική λειτουργία. Για τον λόγο αυτό ακολούθησαν δύο διαφορετικές προσεγγίσεις για να μειώσουν τη γλυκοζυλίωση στον εγκέφαλο ποντικών με Αλτσχάιμερ. Η πρώτη στόχευε ένα ένζυμο που συμμετέχει στην παραγωγή των γλυκανών και η δεύτερη ένα άλλο τμήμα του μηχανισμού που μεταφέρει τις γλυκάνες στις πρωτεΐνες. Και στις δύο περιπτώσεις μειώθηκαν τα επίπεδα των γλυκανών και τα ποντίκια εμφάνισαν καλύτερη απόδοση σε δοκιμασίες κοινωνικής μνήμης.

Οι ερευνητές έκαναν και το αντίστροφο πείραμα. Χορήγησαν στα ποντίκια γλυκοζαμίνη, ένα συμπλήρωμα που μπορεί να περάσει στον εγκέφαλο και να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή γλυκανών. Η χορήγησή της αύξησε τη γλυκοζυλίωση στον εγκέφαλο και, στα ποντίκια με παθολογία Αλτσχάιμερ, συνδέθηκε με χειρότερη απόδοση στη δοκιμασία κοινωνικής μνήμης.

Οι ερευνητές εξέτασαν στη συνέχεια αν υπάρχει αντίστοιχη σχέση και στους ανθρώπους. Ανέλυσαν ηλεκτρονικά αρχεία υγείας από περισσότερους από 50.000 ασθενείς που είχαν διαγνωστεί με Αλτσχάιμερ ή άλλες μορφές άνοιας, καθώς και ανθρώπους με ήπια γνωστική διαταραχή. Μετά την εφαρμογή των κριτηρίων της μελέτης, η ανάλυση επιβίωσης περιέλαβε 24.481 άτομα με άνοια και 41.884 άτομα με ήπια γνωστική διαταραχή.

Στην ομάδα των ανθρώπων με άνοια, η καταγεγραμμένη χρήση γλυκοζαμίνης συνδέθηκε με χαμηλότερη επιβίωση. Οι συγγραφείς αναφέρουν ότι η συσχέτιση αντιστοιχούσε σε σχεδόν 25% υψηλότερη θνησιμότητα. Αντίθετα, δεν παρατηρήθηκε αντίστοιχη αύξηση της θνησιμότητας συνολικά στην ομάδα με ήπια γνωστική διαταραχή.

Πού καταλήγουν οι ερευνητές

Συνολικά, η μελέτη προτείνει ότι η Αλτσχάιμερ μπορεί να συνοδεύεται από μια μέχρι σήμερα λιγότερο γνωστή μεταβολική αλλαγή: την υπερβολική παραγωγή γλυκανών. Τα πειράματα στα ποντίκια δείχνουν ότι η μείωση αυτής της διαδικασίας μπορεί να βελτιώσει ορισμένες πτυχές της μνήμης, ενώ η ενίσχυσή της μπορεί να έχει το αντίθετο αποτέλεσμα. Οι συγγραφείς θεωρούν έτσι τον μεταβολισμό των γλυκανών έναν πιθανό νέο στόχο για μελλοντικές θεραπείες, αν και απαιτείται αρκετή ακόμη έρευνα πριν μεταφερθεί αυτή η προσέγγιση στην κλινική πράξη.