W mysich modelach choroby Alzheimera pod wpływem leków znanych jako CMS121 i J147 poprawiła się pamięć i spowolniona została degeneracja komórek mózgowych. Teraz naukowcy z Salk wykazali, w jaki sposób związki te mogą spowalniać starzenie się zdrowych starszych myszy, blokując uszkodzenia komórek mózgowych, które normalnie występują podczas starzenia się, i przywracając poziomy określonych cząsteczek do tych obserwowanych w młodszych mózgach.
Czytaj też:
Jeśli komórka wyewoluuje w raka z powodów innych, niż mutacja genetyczna, proces ten można odwrócić
Nowe przełomowe leki
Badanie sugeruje, że te potencjalne leki mogą być przydatne w leczeniu szerszej gamy schorzeń i wskazują na nową ścieżkę, która łączy normalne starzenie się z chorobą Alzheimera. „Badanie to potwierdziło te dwa związki nie tylko jako kandydatów na leki na Alzheimera, ale także jako potencjalnie bardziej przydatne ze względu na ich działanie przeciwstarzeniowe” – mówi Pamela Maher, starszy pracownik naukowy w Salk i współtwórczyni nowego artykułu.
Starość jest największym czynnikiem ryzyka choroby Alzheimera – powyżej 65. roku życia ryzyko rozwoju choroby podwaja się co pięć lat. Jednak na poziomie molekularnym naukowcy nie są pewni, co dzieje się w mózgu wraz ze starzeniem się, które przyczynia się do choroby Alzheimera.
„Udział szkodliwych procesów związanych ze starością w chorobie został w dużej mierze zaniedbany w kwestii odkrywania leków na chorobę Alzheimera” – mówi Antonio Currais, pracownik naukowy Salk i pierwszy autor nowej pracy.
Maher i David Schubert, szef Salk's Cellular Neurobiology Lab, wcześniej opracowali CMS121 i J147, warianty związków roślinnych o właściwościach leczniczych. Oba związki dały wynik pozytywny pod względem zdolności do utrzymywania neuronów przy życiu, gdy są narażone na stres związany z komórkami związany ze starzeniem się i chorobą Alzheimera. Od tego czasu naukowcy wykorzystali kandydatów na leki do leczenia choroby Alzheimera w zwierzęcych modelach choroby. Jednak eksperymenty ujawniające dokładnie, w jaki sposób działają związki, sugerują, że były one ukierunkowane na szlaki molekularne, o których wiadomo również, że są ważne dla długowieczności i starzenia się.
Czytaj też:
Utrata wspólnej przeszłości – z tym mierzy się opiekun osoby z otępieniem
Czy badania na myszach przełożą się na ludzi?
W nowych badaniach Maher, Currais i ich koledzy przetestowali leki na szczepie myszy, który starzeje się niezwykle szybko. Podzbiór tych myszy otrzymywał CMS121 lub J147 w wieku 9 miesięcy – co odpowiada późnej części wieku średniego u ludzi. Po czterech miesiącach zespół przetestował pamięć i zachowanie zwierząt oraz przeanalizował markery genetyczne i molekularne w ich mózgach.
Zwierzęta, którym podawano którykolwiek lek nie tylko radziły sobie lepiej w testach pamięci niż myszy, które nie otrzymały żadnego leczenia, ale ich mózgi wykazywały różnice na poziomie komórkowym i molekularnym. W szczególności ekspresja genów związanych ze strukturami generującymi energię komórki zwanymi mitochondriami została zachowana przez CMS121 i J147 wraz ze starzeniem się. „Najważniejsze było to, że te dwa związki zapobiegają zmianom molekularnym związanym ze starzeniem się” – mówi Maher.
Bardziej szczegółowe eksperymenty wykazały, że oba leki wpływały na mitochondria poprzez zwiększenie poziomu chemicznego acetylo-koenzymu A (acetylo-coA). W izolowanych komórkach mózgu, gdy naukowcy zablokowali enzym, który normalnie rozkłada acetylo-CoA, lub gdy dodali dodatkowe ilości prekursora acetylo-CoA, zauważyli ten sam korzystny wpływ na mitochondria i wytwarzanie energii. Komórki mózgowe zostały zabezpieczone przed normalnymi zmianami molekularnymi związanymi ze starzeniem się.
„Istnieją już dane z badań na ludziach, że funkcja mitochondriów ma negatywny wpływ na starzenie się i że jest gorsza w kontekście choroby Alzheimera” – mówi Maher. Maher i Currais planują przyszłe eksperymenty w celu przetestowania wpływu CMS121 i J147 na wiek innych narządów. Mają również nadzieję, że wykorzystają nowe wyniki do opracowania nowych leków na Alzheimera. Przypuszczają, że celowanie w inne cząsteczki na szlaku acetylo-coA może pomóc w leczeniu choroby.
Czytaj też:
Choroba Alzheimera. Fakty, o których mogłeś nie wiedzieć