Alzheimerova choroba je už desaťročia spájaná najmä s hromadením proteínu amyloid beta v mozgu. Nový výskum vedcov z ETH Zürich však naznačuje, že za rozvojom ochorenia môže stáť aj ďalší dôležitý faktor – narušenie fungovania mitochondrií, ktoré zabezpečujú zásobovanie buniek energiou.
Výskumníci sa zamerali na enzým GRK2, ktorý za normálnych okolností pomáha nervovým bunkám reagovať na rôzne podnety a udržiavať správne fungovanie bunkových procesov. Pri Alzheimerovej chorobe sa však časť tohto enzýmu mení na poškodenú formu, ktorá sa začína hromadiť v bunkách a vytvárať zhluky.
Práve tieto zhluky podľa vedcov predstavujú potenciálny problém. Namiesto toho, aby zostali rozptýlené v bunke, viažu sa na mitochondrie – štruktúry zodpovedné za produkciu energie potrebnej pre činnosť neurónov.
Narušená výroba energie môže urýchľovať poškodenie mozgu
Mitochondrie sú často označované ako energetické centrá buniek. Nervové bunky patria medzi energeticky najnáročnejšie bunky v ľudskom tele, preto sú na ich správne fungovanie mimoriadne citlivé. Výskumný tím zistil, že poškodený GRK2 narúša spoluprácu s proteínom TOMM6, ktorý sa podieľa na transporte látok do mitochondrií. Ak tento systém nefunguje správne, mitochondrie nedokážu efektívne zabezpečovať energetické potreby bunky.
Výsledkom je rastúci bunkový stres a postupné oslabovanie nervových buniek. Podľa autorov štúdie sa tak môže vytvárať prostredie, ktoré podporuje ďalšie procesy spájané s neurodegeneráciou.
Vzniká začarovaný kruh
Vedci upozorňujú, že problém sa pravdepodobne nekončí len pri zníženej produkcii energie. Narušené mitochondrie môžu zvyšovať stres v bunkách, čo následne podporuje tvorbu amyloidu beta – proteínu, ktorý sa považuje za jeden z hlavných znakov Alzheimerovej choroby.
Amyloid beta sa potom hromadí v mozgu vo forme usadenín a podľa výskumníkov môže zároveň podporovať vznik ďalších poškodených foriem enzýmu GRK2. Vzniká tak mechanizmus, v ktorom sa jednotlivé poruchy navzájom zosilňujú. Nervové bunky sa postupne dostávajú do stavu, keď majú čoraz menej energie na svoje fungovanie a sú náchylnejšie na poškodenie či odumieranie.
Nová látka priniesla sľubné výsledky
Výskumný tím preto hľadal spôsob, ako tento proces zastaviť ešte predtým, než dôjde k rozsiahlemu poškodeniu mozgu. Najlepšie výsledky priniesla experimentálna látka označená ako CPD10. Jej úlohou nie je odstraňovať amyloidové usadeniny ani priamo zlepšovať pamäť. Namiesto toho zabraňuje tvorbe zhlukov poškodenej formy GRK2.
Pri pokusoch na myšiach sa ukázalo, že po podaní látky pracovali mitochondrie stabilnejšie, v mozgu sa tvorilo menej amyloidu beta a nervové bunky si dlhšie zachovávali svoju funkčnosť. Výskumníci preto hovoria o odlišnom prístupe k liečbe Alzheimerovej choroby. Zatiaľ čo viaceré moderné lieky sa snažia odstrániť už vzniknuté amyloidové usadeniny, CPD10 zasahuje procesy, ktoré môžu prebiehať ešte pred ich rozsiahlym hromadením.
Zaujímavé výsledky priniesli aj ďalšie pozorovania. U myší vedci zaznamenali nielen pozitívny vplyv na mozgové bunky, ale aj zlepšenie niektorých prejavov starnutia.
Výskum naznačil priaznivejšie fungovanie srdca a vedci si všimli aj niektoré vonkajšie zmeny spojené s vyšším vekom. To podľa nich môže naznačovať, že GRK2 zohráva úlohu nielen pri neurodegeneratívnych ochoreniach, ale aj pri samotnom procese starnutia buniek.
Od laboratória k pacientom vedie ešte dlhá cesta
Napriek povzbudivým výsledkom odborníci upozorňujú, že výskum sa nachádza v počiatočnej fáze. Všetky doterajšie poznatky pochádzajú z laboratórnych experimentov a testov na zvieratách. Vedci zatiaľ nevedia, či sa rovnaké účinky potvrdia aj u ľudí. Pred prípadným uvedením novej liečby do praxe bude potrebné absolvovať rozsiahle klinické skúšania, ktoré môžu trvať roky.
Tím ETH Zürich už podal patentovú prihlášku na látku CPD10 a hľadá partnerov na ďalší vývoj. Význam štúdie však nespočíva len v samotnej látke. Odborníci upozorňujú, že výskum odhaľuje nový biologický mechanizmus, ktorý môže pomôcť lepšie pochopiť vznik Alzheimerovej choroby. Ak sa tieto zistenia potvrdia aj u ľudí, budúce terapie by sa mohli zamerať nielen na odstraňovanie amyloidových usadenín, ale aj na ochranu energetického hospodárstva nervových buniek ešte predtým, než dôjde k ich nezvratnému poškodeniu.
