Takaomi Saido ir jo komanda RIKEN smegenų mokslo centre (CBS) Japonijoje atrado naują būdą kovoti su Alzheimerio liga. Naudodami pelės modelį, mokslininkai nustatė, kad gydymas dopaminu gali palengvinti fizinius simptomus smegenyse ir pagerinti atmintį.
Paskelbta žurnale Mokslo signalizacija rugpjūčio 6 d., tyrime nagrinėjamas dopamino vaidmuo skatinant neprilizino – fermento, galinčio suardyti žalingas apnašas smegenyse, kurios yra Alzheimerio ligos požymis – gamybą. Jei klinikinių tyrimų su žmonėmis metu bus gauti panašūs rezultatai, tai gali lemti iš esmės naują ligos gydymo būdą.
Sukietėjusių apnašų susidarymas aplink neuronus yra vienas iš ankstyviausių Alzheimerio ligos požymių, dažnai prasidedančių dešimtmečiais anksčiau nei aptinkami elgesio simptomai, tokie kaip atminties praradimas. Šios plokštelės susidaro iš peptido beta-amiloido gabalėlių, kurie kaupiasi laikui bėgant.
Naujajame tyrime Saido komanda RIKEN CBS daugiausia dėmesio skiria fermentui neprilizinui, nes ankstesni eksperimentai parodė, kad dėl genetinės manipuliacijos, kuri gamina neprilizino perteklių smegenyse (procesas, vadinamas reguliavimu), sumažėjo beta amiloido plokštelių ir pagerėjo pelių atmintis.
Nors genetiškai manipuliuoti pelėmis, gaminant nepriliziną, naudinga eksperimentiškai, norint gydyti šia liga sergančius žmones, mums reikia būdo, kaip tai padaryti naudojant vaistus. Neprilizino tabletės ar injekcijos yra neįmanomos, nes iš kraujotakos jis negali patekti į smegenis.
Todėl pirmasis naujojo tyrimo žingsnis buvo varginantis daugelio molekulių patikrinimas, siekiant nustatyti, kurios iš jų gali natūraliai reguliuoti nepriliziną tinkamose smegenų dalyse. Ankstesni komandos tyrimai paskatino juos susiaurinti pagumburio gaminamų hormonų paiešką ir jie išsiaiškino, kad dopamino naudojimas smegenų ląstelėms, auginamoms lėkštelėje, padidino neprilizino kiekį ir sumažino laisvai plaukiojančio beta amiloido kiekį.
Naudodami DREADD sistemą, jie įterpė mažus dizainerių receptorius į dopaminą gaminančius neuronus pelės ventralinėje tegmentinėje srityje. Į pelių maistą pridėję atitinkamą dizainerių sukurtą vaistą, mokslininkai sugebėjo nuolat aktyvuoti tuos neuronus ir tik tuos neuronus pelių smegenyse.
Kaip ir lėkštelėje, aktyvinimas padidino neprilizino kiekį ir sumažino laisvai plaukiojančio beta amiloido kiekį, bet tik priekinėje pelės smegenų dalyje. Bet ar gydymas gali pašalinti apnašas? Taip.
Tyrėjai pakartojo eksperimentą naudodami specialų Alzheimerio ligos pelės modelį, kurio metu pelėms išsivysto beta amiloido plokštelės. Aštuonias savaites trunkantis lėtinis gydymas lėmė žymiai mažiau apnašų šių pelių prefrontalinėje žievėje.
DREADD sistema yra sistema, skirta tiksliai manipuliuoti konkrečiais neuronais. Tačiau tai nėra labai naudinga žmonių klinikinėms aplinkoms.
Paskutiniais eksperimentais buvo patikrintas gydymo L-DOPA poveikis. L-DOPA yra dopamino pirmtako molekulė, dažnai naudojama Parkinsono ligai gydyti, nes iš kraujo gali patekti į smegenis, kur vėliau paverčiama dopaminu.
Modelių pelių gydymas L-DOPA padidino neprilizino kiekį ir sumažino beta amiloido plokšteles tiek priekinėje, tiek užpakalinėje smegenų dalyse. Pavyzdinės pelės, tris mėnesius gydytos L-DOPA, taip pat geriau atliko atminties testus nei negydytos pelės.
Tyrimai parodė, kad normalių pelių neprilizino kiekis natūraliai mažėjo su amžiumi, ypač priekinėje smegenų dalyje, todėl galbūt tai yra geras biologinis žymeklis diagnozuojant ikiklinikinę ar rizikos grupę Alzheimerio liga. Kaip dopaminas padidina neprilizino kiekį, lieka nežinoma, ir tai yra kita Saido grupės tyrimų tema.
„Mes parodėme, kad gydymas L-DOPA gali padėti sumažinti kenksmingas beta amiloido plokšteles ir pagerinti atminties funkciją Alzheimerio ligos pelių modelyje”, – aiškina Watamura Naoto, pirmasis tyrimo autorius.
„Tačiau žinoma, kad gydymas L-DOPA turi rimtų šalutinių poveikių Parkinsono liga sergantiems pacientams. Todėl kitas mūsų žingsnis yra ištirti, kaip dopaminas reguliuoja nepriliziną smegenyse, o tai turėtų sukurti naują prevencinį metodą, kurį būtų galima pradėti ikiklinikinėje stadijoje. Alzheimerio liga“.