Мозг имеет скрытый "сахарный код", который может привести к разработке лучших методов лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, согласно новым исследованиям.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Nature Metabolism, показало, что разрушение гликогена (накопленной глюкозы) в мозге может снизить накопление токсичных белков, связанных с распространенным видом деменции.
Это было одно из первых исследований, показавших, что гликоген может активно влиять на здоровье и болезни мозга, сказал главный автор доктор Панкадж Капахи, профессор Института исследований старения Бака в Калифорнии.
"Исследование началось с мух-дрозофилл, генетически модифицированных для имитации таупатии, состояния, при котором белок под названием тау накапливается в мозге, аналогично тому, что происходит при болезни Альцгеймера", - сказал Капахи Fox News Digital.
Участвовавшие в исследовании мухи оказались с повреждениями мозга и сокращенным сроком жизни, сказал исследователь.
Для того чтобы убедиться, что результаты могут быть применимы к людям, исследовательская группа также изучала нервные клетки, созданные в лаборатории из клеток пациентов с мутациями тау, а также посмертные образцы мозга от людей с болезнью Альцгеймера или смежными состояниями, согласно пресс-релизу.
Основные результаты исследования
В моделях мух и человека исследователи обнаружили повышенные уровни гликогена (накопленной глюкозы) в мозге, а также признаки нарушения разрушения гликогена, сообщил Капахи Fox News Digital.
Это было неожиданным открытием, поскольку ранее считалось, что гликоген хранится в основном в мышцах и печени.
Они также обнаружили, что избыток гликогена способствовал заболеванию. Белки тау в моделях ученых взаимодействовали с гликогеном, блокируя его разрушение, и нервы потеряли способность защищаться от повреждений клеток.
Однако исследователи обнаружили, что они могли уменьшить повреждения у мух и человеческих нервов, увеличивая уровень фермента, называемого гликогенфосфорилазой (GlyP), который разрушает гликоген.
Нервные клетки использовали гликоген для борьбы с повреждениями клеток, что указывает на то, что ферменты, ответственные за разрушение сахара, могут быть перспективными целями для будущих терапий.
Ученые также были заинтересованы, сможет ли ограниченная диета улучшить здоровье мозга мух.
Когда они уменьшили количество протеина в диете насекомых, мухи действительно жили дольше, и их мозг здоровел.
"Затем мы обнаружили, что это улучшение было связано с увеличением разрушения гликогена", - сказал Капахи.
Это привело к основному выводу исследования - что разрушение гликогена в нейронах может защитить мозг от повреждений, вызванных накоплением тау.
Ученые также создали лекарство, используя специальную молекулу под названием 8-Br-cAMP, которая воспроизводит аналогичные эффекты диетического ограничения, отмечено в пресс-релизе.
Авторы уточнили, что они пока не рекомендуют диеты с низким содержанием протеина, но сказали, что это исследование может проложить путь к диетическим или лекарственным стратегиям для замедления развития болезни Альцгеймера и смежных заболеваний.
Доктор Майкл Окун, невролог из Флориды и медицинский советник Фонда по Паркинсону, не участвовал в исследовании, но прокомментировал важность результатов.
"Вместо того чтобы направлять сахар в процессы выработки энергии, разрушенный гликоген, кажется, был направлен в путь производства антиоксидантов," - сказал Окун, также автор книги "План по борьбе с Паркинсоном". "Следующим шагом в процессе может стать устранение потенциально вредных свободных радикалов, бродящих в наших мозгах," - добавил он.
Окун также подтвердил, что диетические ограничения активировали защитный путь мозга и увеличили разрушение сахара в мозгу.
"Это в конечном итоге снизило повреждения от связанного с Альцгеймером белка тау," - сказал он.
Ограничения исследования
Исследование, которое было поддержано Национальным институтом здоровья, а также Американской федерацией исследований по старению и другими источниками, имело некоторые ограничения, признали эксперты.
Исследователи не разъяснили, может ли разрушение гликогена в мозге остановить гибель клеток мозга у человека, отметил Окун. "Мы пока не знаем, почему гликоген накапливается в болезни, или является ли он причиной или результатом таупатии - хотя наши данные указывают на то, что он может усилить прогрессирование болезни," - добавил Капахи.
Исследование также проводилось только на моделях мух и человеческих клеток, и еще не было протестировано на живых людях.
"Мы все еще не знаем, сработает ли направленное на разрушение гликогена воздействие на пациентов - и, что самое важное, будет ли это безопасным подходом," - сказал Окун.
Болезнь Альцгеймера, наиболее распространенная форма деменции в США, затрагивает более семи миллионов человек в США, согласно Ассоциации болезни Альцгеймера.
Это неврологическое расстройство влияет на память, мышление и поведение.
На данный момент не существует лекарства от этого заболевания, однако некоторые препараты могут временно замедлить прогрессирование и улучшить качество жизни.
