4 Minutės
Alzheimerio liga – sudėtinga pasaulinė sveikatos problema
Alzheimerio liga yra dažniausia demencijos forma pasaulyje ir sudaro nuo 60% iki 70% visų demencijos atvejų. Kas trečias žmogus pasaulyje kas tris sekundes diagnozuojamas naujas Alzheimerio ligos atvejis, todėl ši neurodegeneracinė liga kelia rimtų medicininių ir socialinių iššūkių. Nepaisant reikšmingų neurologijos pasiekimų, veiksmingas gydymas vis dar nėra rastas – pagrindinė to priežastis yra sudėtinga ligos prigimtis ir daugybė ją įtakojančių veiksnių, iš kurių daugelis iki šiol lieka neišaiškinti.
Alzheimerio ligos biologiniai pagrindai: baltymų vaidmuo
Alzheimerio ligą lemia dvi pagrindinės nenormalios baltymų rūšys – amiloido beta ir tau. Tyrimai rodo, kad amiloido beta baltymas susidaro lipniu apnašų pavidalu ant neuronų paviršiaus, trukdo nervinėms ląstelėms perduoti signalus tarpusavyje. Tuo tarpu tau baltymas kaupiasi neuronuose ir virsta vadinamosiomis neurofibrilinėmis raizgėmis, sukeliančiomis ląstelės veiklos sutrikimus ir galiausiai neuronų žūtį. Šie apnašos ir raizgės – pagrindiniai Alzheimerio ligos požymiai, kurie ilgus metus buvo intensyvių mokslinių tyrimų objektas.
Pagrindinė ligos teorija, žinoma kaip amiloido hipotezė, nulėmė didžiąją dalį šiuolaikinio Alzheimerio tyrimų. Remiantis šia koncepcija buvo sukurti monokloniniai antikūnai, skirti šalinti amiloido beta iš smegenų. Šie nauji vaistai jau patvirtinti naudoti, tačiau jie veiksmingi tik ankstyvosiose Alzheimerio stadijose ir turi stiprių šalutinių poveikių, tokių kaip smegenų tinimas ar kraujavimas. Svarbu pažymėti, kad tokie vaistai paveikia tik amiloido beta kaupimąsi, tačiau neturi įtakos tau baltymo patologijai.
Helicobacter pylori: ryšys tarp skrandžio opų ir smegenų sveikatos?
Neseniai mokslininkai pastebėjo, kad Helicobacter pylori bakterija, dažniausiai siejama su skrandžio opomis, gamina molekulę, galinčią slopinti tiek amiloido beta, tiek tau baltymų kaupimąsi. Šis atradimas leidžia kelti prielaidą, kad mikroorganizmas, laikytas kenksmingu, gali būti raktas siekiant apsaugoti nuo neurodegeneracinių ligų, įskaitant Alzheimerio ligą.
Tyrėjai nagrinėjo mikroorganizmus, gyvenančius vadinamuosiuose biofilmuose – apsauginiuose bakterijų sluoksniuose, kurių struktūrą stiprina baltyminiai agregatai, savo sandara panašūs į žmogaus smegenyse susidarančius amiloidus. Taip kilo klausimas, ar Helicobacter pylori gali paveikti žmogaus amiloido susidarymą panašiais mechanizmais.
CagA baltymas: dvejopas poveikis
Dėmesys sutelktas į Helicobacter pylori gaminamą baltymą CagA. Visi CagA baltymai turi dvi dalis: C-galutinis segmentas žinomas dėl žalingo poveikio žmogaus ląstelėms, tačiau N-galutinis segmentas ilgą laiką išliko mažai ištirtas. Išskyrus šį N-galutinį fragmentą (CagAN), tyrėjai nustatė, kad jis reikšmingai sumažina amiloidų susidarymą Escherichia coli ir Pseudomonas bakterijose. Tai paskatino ištirti, ar CagAN gali turėti įtakos ir žmogaus amiloido beta baltymams.
Toksinių baltymų kaupimosi mažinimas laboratorijoje
Laboratorinių bandymų metu amiloido beta molekulės buvo inkubuotos dalyje mėginių pridėjus CagAN, o kitose – be šio fragmento. Naudojant pažangius tyrimo metodus, tokius kaip fluorescencinė analizė ir elektroninė mikroskopija, pastebėta ryški amiloidų agregato sumažėjimo tendencija tose mėginiuose, kur buvo pridėta CagAN. Net ir esant labai mažoms dozėms, šis fragmentas beveik visiškai užkirto kelią amiloido beta sankaupoms.
Išanalizavus branduolinio magnetinio rezonanso (NMR) ir kompiuterinio modelio pagalba, paaiškėjo, kad CagAN tiesiogiai sąveikauja su amiloido beta ir blokuoja jo kaupimąsi. Netikėta buvo tai, jog šis baltymas slopino ir tau baltymo agregaciją, kas rodo galimą daugialypį veikimo mechanizmą.
Platesni terapiniai galimybių horizontai
Tolesni tyrimai parodė, kad šio bakterinio baltymo fragmentas taip pat užkerta kelią izletų amiloidinio polipeptido (IAPP) – susijusio su 2 tipo diabetu – bei alfa-sinukleino, kuris, manoma, turi lemiamą reikšmę Parkinsono ligai, kaupimuisi. Kadangi visoms šioms ligoms būdingas žalingas amiloidinių kolektyvų susidarymas, CagAN gali nutraukti bendrą patologinį procesą keliuose neurodegeneraciniuose susirgimuose.
Ką šie atradimai gali reikšti būsimiems Alzheimerio ligos gydymo būdams?
Faktas, kad Helicobacter pylori baltymo fragmentas gali stabdyti dvi pagrindines Alzheimerio pažeidžiančias baltymų rūšis, turi svarbią reikšmę ateities medicinai. Galimai ateityje bakterijų baltymai, tokie kaip CagAN, arba pagal juos kuriami vaistai, bus taikomi ankstyvoje neurodegeneracinių ligų stadijoje ir padės užkirsti kelią negrįžtamiems smegenų pažeidimams.
Šie rezultatai rodo, jog tradiciškai laikytos kenksmingomis bakterijos gali turėti sveikatai naudingų molekulių. Vietoje bendro mikroorganizmų šalinimo, tiksli medicina turėtų siekti skirti žalingus ir potencialiai naudingus bakterijų komponentus.
Atsargumo reikalaujančios aplinkybės ir tolimesni žingsniai
Šiandieniniai tyrimai daugiausia atlikti mėgintuvėlyje (in vitro), todėl artimiausiu metu bus atliekami bandymai su gyvūnais ir žmonėmis. Dabartiniai darbai orientuoti į detalų molekulinio veikimo mechanizmo nustatymą ir vertinimą, ar CagAN baltymas yra veiksmingas bei saugus gyvuose organizmuose.
Be to, ankstesni stebėjimai apie Helicobacter pylori infekcijos ir Alzheimerio ligos ryšį buvo prieštaringi. Naujausi duomenys leidžia manyti, jog H. pylori komponentų poveikis gali būti ir žalingas, ir apsauginis – galbūt priklausomai nuo bakterijų atmainos, konteksto arba individualių paciento ypatumų.
Išvados
Pastarieji Alzheimerio ligos tyrimai pabrėžia sudėtingą ryšį tarp žmogaus mikrobiomos ir smegenų sveikatos. Helicobacter pylori baltymo gebėjimas slopinti amiloido beta bei tau baltymų agregaciją atveria naujus gydymo kelius ne tik nuo Alzheimerio, bet ir nuo kitų su amiloidais susijusių ligų, tokių kaip 2 tipo diabetas ar Parkinsono liga. Šie atradimai keičia įsitvirtinusias nuomones apie bakterijų vaidmenį ir nukreipia dėmesį į galimą jų naudą žmogaus sveikatai ateityje. Tikėtina, jog ilgainiui individualizuotos, tikslingos terapijos taps pagrindiniu kompleksinių neurodegeneracinių ligų valdymo ir prevencijos principu.
Komentarai