4 Minuten
Alzheimerio liga: pasaulinis sveikatos iššūkis
Alzheimerio liga yra labiausiai paplitusi demencijos forma visame pasaulyje, sudaranti net 60–70 % visų demencijos diagnozių. Kas tris sekundes pasaulyje užregistruojamas naujas šios ligos atvejis, todėl Alzheimerio liga kelia didelius medicininius ir socialinius iššūkius. Nepaisant reikšmingų neurologijos pažangų per pastaruosius dešimtmečius, veiksmingas gydymas vis dar neišrastas, nes Alzheimerio liga yra labai sudėtingas sutrikimas, kuriam įtaką daro daugybė veiksnių – dauguma jų iki šiol nėra visapusiškai suprasti.
Alzheimerio ligos mechanizmai: baltymų svarba
Alzheimerio ligos patogenezei pagrindinį vaidmenį atlieka du nenormalūs baltymai: amiloidas-beta ir tau baltymas. Tyrimai rodo, kad amiloidas-beta sudaro lipnias plokšteles ant neuronų paviršiaus, trukdydamas jų tarpusavio signalizacijai. Tuo tarpu tau baltymas kaupiasi neuronuose ir virsta vadinamaisiais „neurofibriliniais raizginiais“, pažeisdamas įprastą ląstelių funkcionavimą ir galiausiai sukeldamas jų žūtį. Šios plokštelės ir raizginiai – būdingiausi Alzheimerio ligą lydintys smegenų pokyčiai, kurie daugelį metų buvo daugelio mokslinių tyrimų centras.
Vadovaujantis vadinamąja amiloido hipoteze, šie atradimai formavo šiuolaikinius Alzheimerio ligos tyrimus ir paskatino naujų gydymo priemonių kūrimą. Monokloniniai antikūnai, pašalinantys amiloidą-beta iš smegenų, visai neseniai sulaukė patvirtinimo, tačiau šie vaistai veiksmingi tik ankstyvose Alzheimerio stadijose ir turi reikšmingų ribojimų – įskaitant galimas sunkias pašalines reakcijas, tokias kaip smegenų patinimas ar kraujavimas. Svarbu, kad tokie vaistai nukreipti tik į amiloidą-beta, nepašalinant tau baltymų patologijos.
Helicobacter pylori: nuo skrandžio opų prie smegenų sveikatos?
Neseniai netikėtas mokslinis proveržis parodė, jog Helicobacter pylori bakterijos – žinomos kaip skrandžio opų sukėlėjos – baltymas gali slopinti tiek amiloido-beta, tiek tau baltymų kaupimąsi. Tai leidžia manyti, kad mikroorganizmas, laikytas kenksmingu, gali būti raktas siekiant išvengti neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga.
Tyrimai prasidėjo analizuojant bakterijų bendrijas, vadinamas bioplėvelėmis. Kai kurios bakterijos, tarp jų ir H. pylori, egzistuoja apsauginėse bioplėvelėse, kurias sutvirtina baltymų agregatai, panašūs į amiloido sankaupas žmogaus smegenyse. Mokslininkai ėmė svarstyti, ar H. pylori galėtų daryti įtaką žmogiškojo amiloido formavimuisi panašiais mechanizmais.
CagA baltymas: dvilypio poveikio molekulė
Dėmesys buvo sutelktas į CagA – H. pylori gaminamą baltymą. Visi CagA baltymai turi dvi sritis: C-galinę dalį, sukeliančią žalingus poveikius ląstelėms, ir mažai tyrinėtą N-galinę sritį. Izoliavus šią N-galinę dalį (CagAN), nustatyta, kad ji ženkliai mažina amiloido susidarymą Escherichia coli ir Pseudomonas bakterijose. Tai paskatino išbandyti, ar CagAN gali veikti ir žmogiškąjį amiloidą-beta.
Toksinių baltymų kaupimosi stabdymas laboratorijoje
Kontroliuojamuose laboratoriniuose bandymuose amiloido-beta molekulės buvo inkubuojamos su CagAN ir be jo. Naudojant tokias pažangias technologijas kaip fluorescenciniai matavimai ir elektroninė mikroskopija, stebėtas ryškus amiloido agregacijos sumažėjimas mėginiuose su CagAN. Net ir nedidelėmis koncentracijomis CagAN beveik visiškai užkirto kelią amiloido-beta sankaupoms.
Norėdami atskleisti veikimo principą, mokslininkai pasitelkė branduolinio magnetinio rezonanso (NMR) spektroskopiją ir kompiuterinį molekulinį modeliavimą. Analizė parodė, kad CagAN tiesiogiai sąveikauja su amiloidu-beta, blokuodamas jo agregaciją. Stebėtinai, CagAN taip pat sustabdė tau baltymų sulipimą, rodydamas daugiafunkcį poveikį.
Plačiosios gydymo galimybės
Tolimesni tyrimai atskleidė šio atradimo naudą ir kitoms ligoms. Tas pats bakterijų baltymo fragmentas veiksmingai sustabdė izletų amiloido polipeptido (IAPP), kuris siejamas su II tipo cukriniu diabetu, taip pat alfa-sinukleino, laikomo pagrindiniu Parkinsono ligos veiksniu, sankaupų formavimąsi. Kadangi visos šios ligos siejamos su žalingu amiloidų kaupimu, CagAN gali paveikti bendrą patologinį procesą skirtingose ligose.
Ką šie atradimai reiškia Alzheimerio ligos gydymo ateičiai?
Atradus, kad Helicobacter pylori baltymas gali blokuoti dvi pagrindines Alzheimerio ligą lemiančias baltymų formas, atsiveria naujos galimybės. Ateityje bakterijų baltymai, tokie kaip CagAN, ar jais paremti vaistai galėtų būti naudojami siekiant užkirsti kelią neurodegeneracinių ligų pradžiai, dar prieš prasidedant negrįžtamiems smegenų pakitimams.
Šie tyrimų rezultatai pabrėžia, jog kai kurie virusai ir bakterijos, tradiciškai laikyti ligaus sukėlėjais, gali turėti sveikatą palaikančių molekulių. Vietoje siekio indiscriminatiškai pašalinti visas mikrobus, tikslinga medicina gali padėti išskirti žalingus ir potencialiai naudingus mikroorganizmus.
Atsargumo aspektai ir tolesni žingsniai
Reikia pabrėžti, kad šie duomenys kol kas gauti tik laboratorinių (in vitro) eksperimentų metu – tyrimai su gyvūnais ir žmonėmis dar tik laukia. Dabar mokslininkai gilina žinias apie molekulinius CagAN veikimo mechanizmus ir vertina šio baltymo efektyvumą bei saugumą gyvuose organizmuose.
Be to, ankstesni tyrimai dėl H. pylori infekcijos ir Alzheimerio ligos ryšio pateikė prieštaringus rezultatus. Nauji duomenys atskleidžia, kad tam tikros H. pylori komponentų formos gali būti žalingos, o kitos – teikti apsauginį poveikį, priklausomai nuo padermės, konteksto ar net pacientų biologinių ypatybių.
Išvados
Naujausi tyrimai dėl Alzheimerio ligos pabrėžia sudėtingą ryšį tarp žmogaus mikrobiotos ir smegenų sveikatos. Helicobacter pylori baltymo, galinčio blokuoti tiek amiloido-beta, tiek tau baltymų kaupimąsi, identifikavimas atveria naujus kelius kuriant vaistus nuo Alzheimerio bei kitų amiloidinėmis sankaupomis grindžiamų sutrikimų, tokiose kaip II tipo diabetas ar Parkinsono liga. Šie atradimai pakeičia požiūrį, kad visi mikroorganizmai yra žalingi, ir leidžia tikėtis, jog būsimi gydymo būdai bus pagrįsti moksliniais žiniomis apie teigiamų mikrobiotos komponentų panaudojimą. Ateityje individualizuotos ir tikslios gydymo strategijos taps pagrindine sudėtingų neurodegeneracinių ligų prevencijos bei valdymo dalimi.
Kommentare