Vedci zbúrali storočný mýtus: Objavili nový kľúč k liečbe Alzheimerovej choroby

Tvojmu mozgu nestačí len cukor, potrebuje aj tuky. Vedci z Univerzity v Queenslande práve prevrátili desaťročia vedeckých predpokladov naruby. Zistili totiž, že tvoje neurónové bunky nespaľujú výhradne glukózu, ale dokážu využiť aj malé tukové molekuly ako zdroj energie.

Táto informácia možno nemusí znieť fascinujúco, ale jej dôsledky sú obrovské. Otvárajú sa nám dvere k úplne novým spôsobom liečby Alzheimerovej choroby a ďalších devastujúcich mozgových problémov. Informujú o tom web Knowridge a štúdia uverejnená na portáli Nature.

Prevrat v chápaní mozgovej energie

Štúdiu publikovali v prestížnom časopise Nature Metabolism. Viedla ju doktorka Merja Joensuu z Austrálskeho inštitútu pre bioinžinierstvo a nanotechnológiu. Spolupracovala so študentkou PhD Nyakuoy Yak a doktorom Saberom Abd Elkaderom z Queenslandského mozgového inštitútu. Ich tím dokázal, že neurónové bunky využívajú saturované mastné kyseliny na výrobu signálov, vďaka ktorým myslíš, pohybuješ sa a cítiš emócie.

„Táto informácia narúša dlhodobé presvedčenie, že mozgovú aktivitu poháňa výhradne glukóza,“ vysvetlila doktorka Joensuu. Jej zistenia ukazujú, že tuky zohrávajú kľúčovú úlohu v produkcii neurónovej energie. Ak pochopíme tento mechanizmus do hĺbky, možno budeme schopní opraviť mozgové funkcie, keď zlyhajú.

Vzácna choroba odhalila skrytý mechanizmus

Výskumníci sa zamerali na zriedkavé genetické ochorenie s názvom hereditárna spastická paraplégia 54, v skratke HSP54. Túto chorobu spúšťa chyba v géne nazývanom DDHD2. Tento gén je zodpovedný za udržiavanie rovnováhy tukových zásob v mozgu. Keď prestane fungovať správne, neurónové bunky strácajú prístup k tukovému palivu. Následne sa narúša komunikácia medzi bunkami a postupne sa objavia závažné neurologické symptómy.

Tím vedcov v experimentoch pozoroval, že neurónové bunky za normálnych okolností produkujú vlastné saturované mastné kyseliny a využívajú ich na udržanie schopnosti vysielať elektrické signály. V modeloch HSP54 však bol tento proces narušený. Vedci preto otestovali možnú liečbu. Skúsili zvýšiť prísun cukrov, no výsledok bol nulový. Ale keď namiesto toho doplnili aktivované mastné kyseliny, produkcia energie sa obnovila a neurónové bunky začali fungovať normálne.

„Bol to obrovský posun v našom chápaní,“ povedala doktorka Joensuu. Výsledky ukázali, že neurónové bunky dokážu spaľovať mastné kyseliny a keď sa táto cesta naruší, možno ju napraviť doplnkami s mastnými kyselinami.

Nádej pre pacientov s Alzheimerom

Zistenia neprinášajú nádej len pre ľudí s HSP54. Môžu byť relevantné aj pre celú škálu metabolických mozgových porúch. Mnohé ochorenia vrátane Alzheimerovej choroby zahŕňajú zmeny v energetickom zásobovaní mozgu. Ak tuky zohrávajú väčšiu úlohu v neurónovej energetike, než sme doteraz predpokladali, terapie založené na doplnkoch mastných kyselín by mohli poskytnúť nový prístup k liečbe chorôb, ktoré sme považovali za neliečiteľné.

Alzheimerova choroba postihuje milióny ľudí na celom svete. Dopady na rodiny pacientov sú drvivé. Liečba zostáva len symptomatická a nedokáže zastaviť progresiu ochorenia. Vedci už dlho pozorujú, že mozog pacientov s Alzheimerovou chorobou má problémy s utilizáciou glukózy. Ak dokážeme mozog vyživovať alternatívnym palivom, môžeme získať zbraň proti postupujúcej degenerácii nervových buniek.

Táto myšlienka nie je čisto teoretická. Výskumníci už dokázali v laboratóriu, že doplnenie mastných kyselín obnovuje funkciu neurónových buniek. Teraz musíme zistiť, či to funguje aj v komplexnom prostredí živého ľudského mozgu.

Cesta k novým typom liečby

Podľa doktorky Joensuu je ďalším krokom testovanie bezpečnosti a účinnosti týchto terapií na báze mastných kyselín v predklinických štúdiách. Táto fáza je nevyhnutná pred prechodom k testovaniu na ľuďoch. Výskumníci zároveň plánujú skúmať, či rovnaká energetická dráha založená na tukoch zohráva úlohu aj pri iných neurologických ochoreniach.

Proces vývoja liečby je dlhý a náročný. Musíme zistiť optimálne dávky, spôsoby podávania a možné vedľajšie účinky. Treba tiež identifikovať pacientov, ktorí by z tejto terapie mali najväčší úžitok. Nie každý pacient s neurologickým ochorením trpí narušením tukového metabolizmu v mozgu. No pre tých, ktorí áno, môže tento objav znamenať prevrat.

Zaujímavé je aj to, že výskum začal pri zriedkavom ochorení, ktoré postihuje málo ľudí. Práve takéto vzácne choroby však často odhalia základné mechanizmy fungovania ľudského tela. Keď pochopíme, prečo zlyhávajú v extrémnych prípadoch, lepšie rozumieme aj bežnejším ochoreniam.

„Tento objav nám dáva skutočnú nádej,“ povedala doktorka Joensuu. Keď lepšie porozumieme skrytému palivovému systému mozgu, možno konečne nájdeme spôsob, ako bojovať proti chorobám, ktoré odolávali liečbe príliš dlho.

Výživa mozgu je kľúčová

Mozog spotrebuje asi dvadsať percent celkovej energie tela, hoci váži len asi kilogram a pol. Jeho energetické nároky sú enormné. Doteraz sme si mysleli, že tento energetický apetít uspokojujeme takmer výhradne cukrami. Nové zistenia však ukazujú, že mozog má diverzifikované portfólio palivových zdrojov. Táto flexibilita môže byť evolučnou výhodou. Keď zlyhá jeden zdroj energie, neurónové bunky môžu prepnúť na alternatívu.

V praxi to znamená, že by sme mali prehodnotiť naše prístupy k výžive mozgu. Ketogénna diéta, ktorá zvyšuje hladiny ketónových teliesok vytvorených z tukov, už dnes nachádza využitie pri liečbe niektorých foriem epilepsie. Možno podobné prístupy budú fungovať aj pri iných neurologických ochoreniach.

Vedci z Queenslandu nám ukázali, že mozog je sofistikovanejší, než sme si mysleli. Jeho schopnosť využívať rôzne palivové zdroje otvára nové možnosti. Teraz potrebujeme klinické štúdie, ktoré overia, či dokážeme túto flexibilitu využiť na záchranu mozgových buniek pred degeneráciou. Cesta je dlhá, ale smer už poznáme.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti