Ερευνητές, υπό την ηγεσία μιας ομάδας από το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (MGH), χρησιμοποίησαν ένα τρισδιάστατο μοντέλο καλλιέργειας ανθρώπινων κυττάρων για να μελετήσουν τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Στόχος τους ήταν να ανακαλύψουν τον κυτταρικό και μοριακό μηχανισμό μέσω του οποίου η ιρισίνη, μια ορμόνη που απελευθερώνεται κατά την άσκηση, μπορεί να εμποδίσει τη συσσώρευση της βήτα-αμυλοειδούς, μιας πρωτεΐνης που σχετίζεται με τη νόσο.
Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Neuron, η ομάδα έχει εντοπίσει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα που δείχνουν ότι θεραπείες βασισμένες στην ιρισίνη θα μπορούσαν να συμβάλουν στην καταπολέμηση του Αλτσχάιμερ.
Πώς επιδρά η άσκηση στον εγκέφαλο
Η σωματική άσκηση έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τις εναποθέσεις βήτα αμυλοειδούς σε ποντίκια, αλλά το πώς ακριβώς γινόταν αυτό παρέμεινε μυστήριο μέχρι σήμερα. Η άσκηση αυξάνει τα επίπεδα της ορμόνης ιρισίνης που προέρχεται από τους μυς, η οποία ρυθμίζει το μεταβολισμό της γλυκόζης και των λιπιδίων στον λιπώδη ιστό και αυξάνει την ενεργειακή δαπάνη επιταχύνοντας την μετατροπή του λευκού λιπώδους ιστού σε καφέ λίπος.
Μελέτες έχουν αποκαλύψει ότι η ιρισίνη υπάρχει στον εγκέφαλο του ανθρώπου και του ποντικού και τα επίπεδά της είναι μειωμένα σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ.
Πώς εργάστηκαν οι ερευνητές
Για να ελέγξουν εάν η ιρισίνη παίζει ρόλο στη σχέση μεταξύ της άσκησης και της μειωμένης βήτα αμυλοειδούς, ο Se Hoon Choi, Ph.D. και Eun Hee Kim, Ph.D., της Ερευνητικής Μονάδας Γενετικής και Γήρανσης στο MGH, εφάρμοσαν την ορμόνη στο τρισδιάστατο μοντέλο κυτταροκαλλιέργειας.
«Πρώτον, διαπιστώσαμε ότι η θεραπεία με ιρισίνη οδήγησε σε αξιοσημείωτη μείωση της παθολογίας του αμυλοειδούς βήτα», λέει ο Choi. «Δεύτερον, δείξαμε ότι αυτή η επίδραση της ιρισίνης αποδίδεται στην αυξημένη δραστηριότητα της νεπριλυσίνης. Τα αυξημένα επίπεδα νεπριλυσίνης εκκρίνονται από τα κύτταρα του εγκεφάλου που ονομάζονται αστροκύτταρα».
Η νεπριλυσίνη είναι ένα ένζυμο βήτα- αμυλοειδούς που έχει βρεθεί ότι είναι αυξημένο στους εγκεφάλους ποντικών με Αλτσχάιμερ. Οι ερευνητές αποκάλυψαν ακόμη περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τους μηχανισμούς της ιρισίνης και τα μειωμένα επίπεδα βήτα αμυλοειδούς. Για παράδειγμα, αναγνώρισαν την ιντεγκρίνη αV/β5 ως τον υποδοχέα με τον οποίο δεσμεύεται η ιρισίνη στα αστροκύτταρα για να τα ενεργοποιήσει να αυξήσουν τα επίπεδα νεπριλυσίνης.
Επιπλέον, ανακάλυψαν ότι η δέσμευση της ιρισίνης σε αυτόν τον υποδοχέα προκαλεί μειωμένη σηματοδότηση των μονοπατιών που περιλαμβάνουν δύο βασικές πρωτεΐνες: την εξωκυτταρική κινάση που ρυθμίζεται με σήμα (ERK) και τον ενεργοποιητή σήματος της μεταγραφής 3 (STAT3). Η μειωμένη σηματοδότηση ERK-STAT3 ήταν κρίσιμη για την ιρισίνη που ενισχύει τη νεπριλυσίνη.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι σε ποντίκια, ότι η ιρισίνη που εγχέεται στην κυκλοφορία του αίματος μπορεί να εισέλθει στον εγκέφαλο, καθιστώντας την δυνητικά θεραπευτική.
«Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ένα νέο μονοπάτι-στόχο για θεραπείες που στοχεύουν στην πρόληψη και τη θεραπεία της νόσου Αλτσχάιμερ», λέει ο Rudolph Tanzi, Ph.D., ανώτερος συγγραφέας της μελέτης και διευθυντής της Μονάδας Έρευνας Γενετικής και Γήρανσης.
