Metabole hersenboost doet het geheugen herleven bij Alzheimer-muizen: SHOT

De hersenen hebben veel energie nodig om goed te kunnen functioneren – meer dan enig ander deel van het lichaam. En zowel veroudering als de ziekte van Alzheimer lijken de hersenen te verzwakken.

Maar er is een experimenteel kankermedicijn ontstaan ​​dat de hersenen van muizen met een vorm van de ziekte van Alzheimer verjongt en zelfs hun vermogen om te leren en te onthouden herstelt.

ontdekking, gepubliceerd in het journaal wetenschapsuggereert dat het uiteindelijk mogelijk kan zijn om enkele van de symptomen van de ziekte van Alzheimer bij mensen om te keren met behulp van medicijnen die het hersenmetabolisme verhogen.

De resultaten suggereren ook een benadering van de behandeling die anders is dan alles wat momenteel op de markt is. De huidige medicijnen voor de behandeling van de ziekte van Alzheimer, zoals lecanemab en donanemab, richten zich op de kleverige amyloïde plaques die zich in de hersenen van de patiënt ophopen. Deze medicijnen kunnen plaques verwijderen en het ziekteproces vertragen, maar verbeteren het geheugen of het denken niet.

De bevindingen “zullen helpen de manier waarop we denken over het aanpakken van deze ziekte te veranderen”, zei hij Shannon Macauleyis universitair hoofddocent aan de Universiteit van Kentucky en was niet betrokken bij het onderzoek.

Een verrassing en dan een ontdekking

Aanleiding voor het nieuwe onderzoek was een laboratoriumexperiment dat niet verliep zoals gepland.

Een team aan Stanford bestudeerde een enzym genaamd IDO1 dat een belangrijke rol speelt bij het goed functioneren van de stofwisseling van een cel. Ze vermoedden dat IDO1 bij de ziekte van Alzheimer op een manier werkte die het vermogen van de hersenen om voedingsstoffen om te zetten in energie beperkte.

Daarom gebruikte het team genetica om het enzym volledig te elimineren uit muizen die een vorm van Alzheimer ontwikkelden. Ze dachten dat zonder IDO1 het hersenmetabolisme zou afnemen.

“We hadden verwacht alles te zien [get] Veel, veel, veel erger”, zegt Dr. Katrin AndresonProfessor neurologie en neurowetenschappen aan Stanford. “Maar nee, het was precies het tegenovergestelde.”

Zonder het enzym waren de muizenhersenen eigenlijk beter in het omzetten van glucose in energie en vertoonden ze niet het geheugenverlies dat typisch geassocieerd wordt met de ziekte van Alzheimer.

“Het was zo’n diepgaande redding dat we teruggingen naar de tekentafel en probeerden uit te zoeken wat er aan de hand was”, zei Andresson.

Uiteindelijk vond het team een ​​verklaring.

Het wegwerken van het enzym veranderde het gedrag van cellen die astrocyten worden genoemd.

Normaal gesproken helpen astrocyten energie te leveren aan neuronen, de cellen die leren en geheugen mogelijk maken. Maar wanneer de giftige plaques en knopen van de ziekte van Alzheimer in de hersenen beginnen te verschijnen, stijgen de IDO1-niveaus en stoppen astrocyten hiermee.

“Ze slapen een beetje”, zegt Andreson. Dus “om neuronen te helpen moet je ze wakker maken.”

En dat is precies wat er gebeurde toen wetenschappers genetica gebruikten om IDO1 te verwijderen.

Ze veronderstelden dat hoge niveaus van IDO1 het vermogen van astrocyten beperkten om lactaat te maken, een chemische stof die hersencellen, inclusief neuronen, helpt voedsel in energie om te zetten.

Om de veronderstelling te bevestigen, leidt u het team Dr. Pers MinhasEen reeks tests gedaan. Hierbij wordt een muis in het midden van een glanzende witte schijf onder fel licht geplaatst.

“Het wil echt naar buiten komen”, zei Andreson. Volgt de visuele aanwijzing “Maar je moet leren waar het ontsnappingsgat is”.

Gezonde muizen leerden deze signalen na een paar dagen trainen en renden vrijwel onmiddellijk weg.

“Maar bij Alzheimermuizen schoot de tijd voor het vinden van ontsnappingsgaten echt omhoog”, zei Andresson.

Dat veranderde toen het team deze muizen een experimenteel kankermedicijn gaf dat het enzym kon blokkeren, vergelijkbaar met genetische manipulatie.

De behandelde muizen leerden net zo snel aan het felle licht te ontsnappen als de gezonde dieren. En een blik op hun hersenen liet zien dat hun astrocyten wakker werden en neuronen hielpen de energie te genereren die nodig is voor geheugen en denken.

In de hippocampus, een gebied van de hersenen dat belangrijk is voor het geheugen en de navigatie, toonden tests aan dat het medicijn het normale glucosemetabolisme herstelde, ook al waren de plaques en klitten van Alzheimer nog steeds aanwezig.

Het team onderzocht ook menselijke astrocyten en neuronen verkregen van Alzheimerpatiënten. En nogmaals, het medicijn herstelt de normale functie.

Voorbij tandplak en klitten

De tests dragen bij aan het bewijs dat de ziekte van Alzheimer meer inhoudt dan alleen plaques en klitten.

“We kunnen deze metabolische veranderingen in de hersenen hebben”, zegt Macaulay, “maar ze zijn omkeerbaar.”

Neuronen zijn lange tijd de focus geweest van het onderzoek naar de ziekte van Alzheimer. Maar de nieuwe bevindingen laten ook zien hoe andere soorten hersencellen een belangrijke rol kunnen spelen bij de ziekte.

De hersenen lijken een beetje op een bij, waarbij een neuron de koningin is, zei Macaulay. Maar hij wordt in leven gehouden door werkbijen, zoals astrocyten, die meer moeten doen vanwege de veranderingen in de hersenen van Alzheimer.

“Deze werkbijen worden ongelooflijk belast door wat hen wordt gevraagd te doen,” zei Macaulay. “Als dat gebeurt, werkt het hele systeem niet goed.”

Metabolische behandelingen die astrocyten en andere nuttige cellen in de hersenen herstellen, zouden op een dag de bestaande Alzheimer-medicijnen kunnen versterken die amyloïde plaques verwijderen, zei Macauley.

En de metabolische aanpak kan mogelijk het geheugen en het denken verbeteren – iets wat amyloïde medicijnen niet doen.

“Misschien kan het ervoor zorgen dat je astrocyten en je neuronen iets beter werken, zodat jij wat beter kunt werken”, zegt Macaulay.

Maar eerst, zegt hij, moeten de veelbelovende resultaten worden gerepliceerd bij mensen.