O nouă descoperire privind Alzheimer ar putea revoluționa diagnosticul și tratamentul bolii

O nouă descoperire privind Alzheimer ar putea revoluționa diagnosticul și tratamentul bolii
aprilie 18 15:10 2023
Articol scris de:
Timp citire articol: 5 minut(e)

O echipă de oameni de știință sud-coreeni a făcut o descoperire care ar putea revoluționa atât diagnosticul, cât și tratamentul bolii Alzheimer. Grupul a identificat un mecanism prin care astrocitele din creier absorb niveluri ridicate de acetați, ceea ce le transformă în astrocite reactive periculoase. Oamenii de știință sud-coreeni au dezvoltat și o nouă tehnică de imagistică care profită de acest mecanism pentru a observa direct interacțiunile dintre astrocite și neuroni.

Se știe că boala Alzheimer, una dintre principalele cauze ale demenței, este asociată cu neuroinflamația în creier. În timp ce neuroștiința tradițională a crezut mult timp că plăcile de beta-amiloid sunt cauza, tratamentele care vizează aceste plăci au avut puțin succes în tratarea sau încetinirea progresiei bolii Alzheimer.

Pe de altă parte, există și alte teorii, printre care una, mai nouă, susține că astrocitele reactive sunt adevărații vinovați din spatele bolii Alzheimer.

Astroglioza reactivă, un semn distinctiv al neuroinflamației în maladia Alzheimer, precede adesea degenerarea sau moartea neuronală.

Echipa de cercetare condusă de directorul C. Justin Lee, de la Centrul pentru cogniție și sociabilitate din cadrul Institutului pentru Științe de Bază, din Coreea de Sud, a raportat anterior că astrocitele reactive și enzima monoaminooxidază B (MAO-B) din aceste celule pot fi utilizate ca ținte terapeutice pentru Alzheimer.

De asemenea, cercetătorii au confirmat existența unui ciclu al ureei în astrocite și au demonstrat că ciclul activat al ureei promovează demența.

Cu toate acestea, în ciuda importanței clinice a astrocitelor reactive, nu au fost încă dezvoltate sonde de neuroimagistică cerebrală care să poată observa și diagnostica aceste celule la nivel clinic.

În această ultimă cercetare, echipa lui Lee a folosit imagistica prin tomografie cu emisie de pozitroni (PET) cu sonde radioactive (trasori) de acetat și glucoză (11C-acetat și 18F-FDG) pentru a vizualiza modificările metabolismului neuronal al pacienților cu Alzheimer.

„Acest studiu demonstrează o valoare academică și clinică semnificativă prin vizualizarea directă a astrocitelor reactive, care au fost recent evidențiate ca fiind o cauză principală pentru Alzheimer”, a declarat dr. Nam Min-Ho, unul dintre primii autori ai acestei lucrări.

Mai mult, cercetătorii au demonstrat că acetatul, principalul component al oțetului, este responsabil pentru promovarea astrogliilor reactive, care induc producția de putrezină și GABA și duc la demență.

În primul rând, cercetătorii au demonstrat că astrocitele reactive absorb excesiv de mult acetat prin intermediul unui transportor monocarboxilat-1 (MCT1) la niveluri ridicate în modelele de rozătoare cu astroglioză reactivă și Alzhemer.

(Foto: Fig 1. Imagistica micro-PET in vivo cu 11C-acetat și 18F-FDG in vivo în modelul cu adenovirus (model de astroglioză reactivă). A. Stânga, imagini parametrice dintr-o comparație bazată pe voxeli a imagisticii PET cu 11C-acetat și 18F-FDG în modelul cu adenovirus cu sau fără tratament cu KDS2010. Dreapta, imagini parametrice din comparația bazată pe voxel a imagisticii 11C-acetat și 18F-FDG PET în modelul adenovirus cu ARN-sh sau MCT1-ARN-sh. Credit: Institutul pentru Științe de Bază)

S-a descoperit că absorbția crescută de acetat este asociată cu astroglioza reactivă și stimulează sinteza aberantă de GABA astrocitară atunci când este prezentă amiloid-beta, o proteină toxică bine cunoscută în Alzheimer.

Cercetătorii au arătat că imagistica PET cu 11C-acetat și 18F-FDG poate fi utilizată pentru a vizualiza hipermetabolismul acetatului indus de astrocitele reactive și hipometabolismul asociat al glucozei neuronale în creierele cu neuroinflamare și AD (Figura 1A).

Mai mult, atunci când cercetătorii au inhibat astroglioza reactivă și expresia astrocitară MCT1 în modelul de șoarece cu Alzheimer, au reușit să inverseze aceste modificări metabolice.

(Foto: Fig. 2. Imagistica cu 11C-acetat și 18F-FDG pentru vizualizarea astrogliozei reactive și a hipometabolismului neuronal asociat al glucozei în creierul pacienților cu Alzheimer. A. Imagini PET reprezentative ale 11C-acetatului și 18F-FDG la pacienții cu Alzheimer și la pacienții de control. B. Corelații multiple între 11C-acetat SUVR, 18F-FDG SUVR în cortexul entorinal și hipocampus și scorurile MMSE – Examinarea minimă a stării mentale este un test cognitiv utilizat frecvent. Credit: Institutul pentru Științe de Bază).

„Astrocitele reactive au prezentat anomalii metabolice și au absorbit excesiv de mult acetat în comparație cu starea normală. Am descoperit că acetatul joacă un rol important în promovarea răspunsurilor inflamatorii ale astrocitelor”, a comentat dr. Yun Mijin.

Utilizând această nouă strategie de imagistică, grupul sud-coreean a descoperit că alterările metabolismului acetatului și glucozei au fost observate în mod constant în modelul de șoarece cu Alzheimer și la pacienții umani cu Alzheimer (Figura 3A).

Ei au reușit să confirme că există o corelație puternică între funcția cognitivă a pacientului și semnalele PET cu 11C-acetat și 18F-FDG (Figura 3B).

Aceste rezultate sugerează că acetatul, considerat anterior o sursă de energie specifică astrocitelor, poate facilita astroglioza reactivă și poate contribui la suprimarea metabolismului neuronal.

„Prin demonstrarea faptului că acetatul nu acționează doar ca sursă de energie pentru astrocite, ci facilitează și astroglioza reactivă, am sugerat un nou mecanism care induce astroglioza reactivă în bolile cerebrale”, a precizat dr. Ryu Hoon.

Până în prezent, acumulările de proteine beta-amiloid (βA) au fost suspectate ca fiind principala cauză a Alzheimer și, prin urmare, au fost principalul obiectiv al majorității cercetărilor în domeniul demenței.

Imagistica PET care vizează aglomerările beta-amiloid a avut limitări în diagnosticarea pacienților, iar medicamentele menite să le elimine ca țintă pentru tratamentul Alzheimer au eșuat toate până acum, spun experții.

Potrivit acestora, noul studiu oferă o nouă posibilitate și anume aceea de a utiliza imagistica PET cu 11C-acetat și 18F-FDG pentru diagnosticarea timpurie a maladiei Alzheimer.

În plus, mecanismul recent descoperit al astrogliozei reactive prin intermediul acetatului și al transportatorului MCT1 sugerează o nouă țintă pentru tratamentul bolii Alzheimer.

„Am confirmat o recuperare semnificativă atunci când am inhibat MCT1, transportul de acetat specific astrocitelor, într-un model animal de Alzheimer. Ne așteptăm ca MCT1 să poată fi o nouă țintă terapeutică pentru maladia Alzheimer”, a concluzionat dr. C. Justin Lee.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Adaugă un comentariu